(交通信号灯设计单片机课设.docVIP

交通信号灯的模拟控制系统 【中文摘要】：本设计采用单片机AT89C51和七段数码管作为交通的控制和现实核心，并可以通过控制键对时间进行设置从而控制交通灯不同时刻的状态。整个系统有时基信号模块，LED显示模块和交通灯状态控制模块这三大模块构成。基于这些硬件设计，使用了一套软件算法，实现交通灯在不同时刻的状态控制，与其他控制方法相比，所用器件可以说是比较简单经济的。 【关键词】：AT89C51 单片机 动态显示器：ULN2003 【英文摘要】： 目录 前言………………………………………………………..5 关于设计……………….…….………………….6 单片机及芯片介绍…………………….....…….8 系统设计………………………….…...……….16 设计总结…………… …….…….………….….26 心得体会……………………………………….27 致谢…. …………………………………….………….…..28 附录：系统控制原理……………………………….…….29 参考文献……………………………………………….….30 前言 传统的交通灯控制电路一般有数字电路构成，电路复杂、体积大、成本高。采用单片机控制交通灯不但可以解决上述问题，而且他还具有一些突出优点：有时间显示功能：重量轻、电源单一、功耗低；功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，非常方便，所以单片机被广泛的应用于测控系统、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口以及单片机的多级系统等领域。 本设计通过参阅一定的文献，结合目前通用的设计方法，详细的介绍了一种由AT89C51单片机实现的控制电路，它完成了控制交通灯、倒计时显示等功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。这种控制电路可靠性、灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市。 本文的研究目的是通过对交通信号灯模拟控制系统的设计，掌握单片机程序的设计、调试和单片机的应用技术，使自己做到理论联系实际，扩大专业面，培养自己分析问题和解决实际问题的能力及实际动手的能力，从而使自己得到全面的锻炼。 关于设计 本章将对课题研究的目的，课题的功能要求及课题研究的要求等作出详细的说明。 1.1 课题研究的目的 （1）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理； （2）掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性、控制方法； （3）进一步巩固学习单片机编程基本指令的功能及应用，实现编程及调试过程； （4）通过设计，掌握以单片机为核心的硬件电路设计的基本方法和技术： （5）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术： （6）通过设计，在单片机的软、硬件方面得到综合的学习和锻炼： （7）了解交通灯的控制规律，完成十字路口交通灯控制的编程与调试： （8）通过完成一个包括硬件电路设计和程序开发的完整过程，系统掌握单片机应用系统的设计思路，了解开发一个单片机应用系统的全过程，培养解决实际生产应用技术的问题，为今后从事相应的工作打下基础： （9）通过设计能熟练掌握资料的查询（图书、网络），同时使单片机课程中所获得的只是在工程设计工作中综合地加以利用，从而使理论知识和实践结合起来。 1.2 课题的功能要求 1.满足南北向绿灯亮，东西向红灯亮，占12秒-----南北向黄灯亮，东西向红灯亮占0.2秒。-------南北向红灯亮，东西向绿灯亮，占12秒----南北向红灯亮，东西向黄灯亮占0.2秒。如此循环，周而复始。 2.十字路口要有数字显示，提醒行人把握时间：当某方向绿灯亮时，置显示器为12，然后以每秒减1计数方式工作，直到减为0，绿灯灭，黄灯亮。黄灯灭，红灯亮时，再次显示器为12，并开始减计数，直到为0，十字路口红绿灯交换，完成一次工作循环。 3.有紧急车辆通过时，东西、南北两道均为红灯。 1.3 本章小结 本章对设计的任务做出了详尽的说明，以下所有涉及课程设计的问题将紧紧围绕上述列出的任务来解决。 第二章单片机及芯片介绍 2.1AT89C51单片机概述 单片机由于其自身的特点，在工业生产的各个领域得到了愈来愈广泛的应用。而作为单片机的用户，要正确的应用单片机去完成各种不同的控制任务，首先应对其进行详细的了解。 2.1.1 AT89C51单片机的内部结构及芯片图 AT89C51使美国ATEMI公司生产的地点眼高性能CMOS8位单片机片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机存储数据存储器（RAM），器件采用ATMEL高密度、非易失存储器技术生产兼容标准MCS-51指令系统。片内置通8位CPUH和Flash存储单元，功能强大。ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式