单片机原理及应用课程设计-基于STC89C52单片机的交通灯控制系统设计精选.doc

《单片机原理及应用》课程设计 题 目 基于STC89C52单片机的 交通灯控制系统设计 学生姓名 学 号 43 学 院 计算机科学与技术学院 专 业 通信工程 指导教师 二Ｏ一五 年 六月 十七 日 基于STC89C52单片机的交通灯控制系统 陈国盛 项目概述 随着我国经济的高速发展，私家车、公家车的增加，无疑会给我国道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度的受到交通堵塞问题的困扰。下面以STC89C52单片机为核心，设计出以人性化、智能化为目的的交通信号灯控制系统。 项目意义 用STC89C52单片机控制一个交通信号灯系统，晶振采用12MHz。设A车道与B车道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道。设计要求如下： 用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。 正常情况下，A、B两车道轮流放行，A车道放行9s，其中3s用于警告；B车道放行6s,其中3s用于警告。 在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为的改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况。在B车道放行期间，若A车道有车而B车道无车，按下开关K1使A车道放行5s；在A车道放行期间，若B车道有车而A车道无车，按下开关K2是B车道放行5s。 有紧急车辆通过时，按下K3使A、B车道均为红灯，禁行5s。 3 系统设计 交通控制系统主要控制A、B两车道的交通，以STC89C52单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行；另外通过3个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。根据要求，制定总体设计思想如下： 正常情况下运行主程序，采用0.5s延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。 一车道有车，而另一车道无车时，采用外部中断1执行中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断。 有紧急车辆通过时，采用外部中断0执行中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现二级中断嵌套。 3.1 框图设计 基于STC89C52单片机的交通信号灯控制系统由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和道路显示电路几部分组成。 3.2 关键技术 单片机最小系统工作原理及设计（晶振电路和复位电路） 按键电路工作原理及设计 驱动电路74LS07的特性及使用 LED的特性及使用 STC89C52单片机引脚 单片机汇编语言及程序设计 4 硬件设计 用12只LED模拟交通信号灯，以STC89C52单片机的P1口控制这12 只发光二极管，由于单片机带负载能力有限，因此，在P1口与发光二极管之间用74LS07作驱动电路，P1口输出0时，信号灯亮；输出1时，信号灯灭。在正常情况和交通繁忙时，A、B两车道的6只信号灯的控制状态有5种形式，即P1口控制功能及相应控制码如表1-2所示。分别以按键K1、K2模拟A、B道的车辆检测信号，开关K1按下时，A车道放行；开关K2按下时，B车道放行；开关K1和K2的控制信号经异或取反后，产生中断请求信号（0有效），通过外部中断1向CPU发出中断请求；因此产生外部中断1中断的条件应是：INT1=K1⊕K2。采用中断加查询扩展法，可以判断出要求放行的是A车道（K1）还是B车道（K2）。 以按键K0模拟紧急车辆通过开关，当K0为高电平时属正常情况，当K0为低电平时，属紧急车道通过的情况，直接将K0信号接至INT0(P3.2)脚即可实现外部中断0中断。 交通信号灯与控制状态对应关系 控制状态 P1口 控制码 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 未用 未用 B道绿灯 B道黄灯 B道红灯 A道绿灯 A道黄灯 A道红灯 A道放行，B道禁止 F3H 1 1 1 1 0 0 1 1 A道警告，B道禁止 F5H 1 1 1 1 0 1 0 1 A道禁止，B道放行 DEH 1 1 0 1 1 1 1 0 A道禁止，B道警告 EEH 1 1 1 0 1 1 1 0 A道禁止，B道禁止 F6H 1 1 1 1 0 1 1 0 综上所述，可设计出基于STC89C52单片机控制交通信号灯模拟信号灯控制系统的电路图如图所示。 4.1 元器件清单 基于STC89C52单片机的交通信号控制系统元件清单如下表所示： 元件名称 型号 数量/个 用途 单片机 STC89C52 1 控制核心 晶振 12MHz 1 晶振电路 电容 30pF