基于单片机的交通灯系统设计 大学学位论文.doc

基于51单片机的交通灯设计 1 前言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多，在学习了单片机的有关知识之后，运用相关知识来设计完成交通信号灯。 2 功能概述 2.1设计任务：通灯的硬件和软件设计 2.2设计目的 1.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。 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.通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。 4.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。 5.通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，为我们今后从事相应工作打下基础。 3 设计思路 按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态为状态1，南北方向绿灯通车，东西方向红灯。经过过一段时间（55S）转换状态2，南北方向由绿灯转亮黄灯，延时5S，东西方向仍然红灯。再转换到状态3，东西方向绿灯通车，南北方向红灯。过一段时间（55S）转换到状态4，东西方向由绿灯转亮黄灯，延时5S，南北方向仍然红灯。最后循环至南北绿灯，东西红灯。在这些状态下，有时钟倒数计时。当按下S1键时，进入绿灯时间设置模式，第二次按下S1键，进入黄灯设置模式，第三次按下S1键，设置时间结束。 4 芯片介绍 　　 AT89S52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT8952单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。AT8952有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT8952可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 5 硬件设计 6 软件程序设计 6.1定时器初始化 定时器／计数器是单片机中最常用、最重要的功能模块之一，本次实训通过交通灯控制器实例来演示定时器的使用。首先介绍交通灯以及定时器／计数器的基础知识，接着介绍本实例的硬件电路构成，然后逐步分析定时器的编程以及程序的全貌。 定时器／计数器的4种工作方式下的逻辑结构如表所示。 M1 M2 工作方式 0 0 方式0，为13位定时器/计数器 0 1 方式1，为16位定时器/计数器 1 0 方式2，为初值自动重装的8位定时器/计数器 1 1 方式3，仅T0有效，将T0分为两个8位定时器/计数器 定时器工作在工作方式1，是初值自动重装的16位定时器/计数器，在12MHz晶振条件下，16位定时器的最长定时时间是65.535ms，为了方便计算取定时时间为1ms，所以，定时1s需要定时器中断100次。 下面计算定时器的初值。定时器初值TC=M-T/t=65535-1000/1=64535，因此TH0=d8H,TL0=f0H. 定时器初始化程序如下，定时器T0设定为工作方式1，初始值为d8f0H，自动重装入值为d8f0H。 TMOD|=0x01;//定时器T0设置 10ms in 12M crystal TH0=0xd8;// 设定时器T0的初始值,并自动重载 TL0=0xf0; ET0=1; //打开中断 TR0=1; //启动定时器 EA=1；//中断允许总控制位使能 6.2程序流程图 流程图如下： 6.3程序设计（见附件） 7 总结 本次单片机的实训，回顾起整个过程，我们仍感慨颇多，学到了很多的东西。同时不仅巩固了以前所学过的知识，而且还学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。对于单片机设计，其硬件电路是比较简单的，主要是解决程序设计中的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此可以说单片机的设计是软件和硬件的结合，