单片机原理及接口技术课程设计-基于单片机的现代交通灯的设计精选.doc

序 号 11 单片机原理及接口技术 课程设计说明书 题 目： 基于单片机的现代交通灯的设计 学 院： 国际教育学院 班 级： 机电141班 学 号： 4 姓 名： 指导教师： 日 期： 2017年 9月 30 日 河南科技大学 2017 至 2018 学年 第 一 学期 课程设计任务书 指导教师： 日期： 2017年 9月 4日  目 录 课程设计任务书 1 1设计目的 1 2设计思路 1 3设计过程 1 3.1 硬件电路设计 1 3.2 单片机电源电路 2 3.3 振荡电路设计 3 3.4 复位电路设计 3 3.5 显示电路设计 3 3.6 中断系统 4 3.7功能控制电路设计 3 3.8初值输入电路设计 3 3.9报警电路设计 3 4设计仿真 7 4.1 Proteus仿真软件简介 7 4.2 Proteus仿真软件的使用 8 4.3 Proteus仿真过程 9 5 总结 10 参考文献 10 附录:单片机程序 11  1设计目的 1.每个方向具有左拐、右拐、直行种通行指示； 2.显示倒计时； 3.在紧急情况下； 4.夜间按下，所有方向的黄灯闪烁； 5.修改红绿灯等待间隔时间； （1）倒计时到3s时蜂鸣器鸣叫； （2）紧急模式下报警 （3）普通模式、紧急模式、夜间模式可相互跳转，不用重新复位。 2设计思路 设计硬件电路 设计电源电路 设计振荡电路 设计复位电路 设计显示电路 设计中断系统 设计功能控制电路 设计初值输入电路 设计报警电路 3设计过程 3.1硬件电路设计 硬件电路由89C51、7219、4个2位共阴数码管、灯、8050三极管、4×4矩阵键盘等组成。主控制器采用T89C51，是公司生产的一款性能稳定的8位单片机，T89C51具有1个8KB的FLASH程序存储器，1个512字节的RAM，4个8位的双向可位寻址I/O端口，3个16位定时、计数器及1个串行口和6个二级中断结构。 单片机的P0口用于控制南北及东西的通行灯， P1.0P1.2口用于控制Max7219驱动4组2位LED，键盘赋值采用P2口，蜂鸣器报警使用P1.3,夜间模式使用P1.5 图3-1-1 硬件电路联系图 图3-1-2 单片机最小系统 何谓单片机最小系统？实际上是以最小的外围电路就能让单片机正常工作，这样的电路支持成为单片机最小系统电路。一般情况下，单片机的最小系统由电源供电、晶振电路及复位电路组成。 3.2 单片机电源电路 电源电路不单单是为单片机运行提供工作电压，还需要对单片机的外围电路提供工作电源。这里提供2种电源供电方案： USB接口供电 具有USB接口的设备一般工作电压都为5V。计算机上的USB接口（图3-2）可以输出稳定的+5V电压，最大额定电流为500mA，足以满足本设计的要求。需要注意电路不能出现短路，以免损坏电脑的USB接口。 图3-2-1 USB接口 要注意，接口上的电源为四只引脚的最旁边的两个，而中间的两个引脚是USB的差分数据线，在本设计中不需要使用。 7805稳压管电路 电源电路的设计也可使用7805的稳压三极管IC，该IC只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端设计4组灯。红灯表示停止通行；黄灯表示等一等，绿灯分别实现左转、直行、右转；设计42位数码显示电路，用来表示允许停车或通行的时间，与7219串行输入/输出共阴极显示驱动器相接的。 3.7 功能控制电路的设计 按钮S1实现复位功能；K3实现在线时间调整；按钮K2实现夜间模式；K4实现紧急模式。 图3-7 功能按钮 3.8 初值输入电路的设计 初始化的时候修改红绿灯通行时间，使用4*4矩阵键盘进行设置，接单片机P2口。 图3-8 4X4矩阵键盘 3.9 报警电路的设计 报警电路，使用5V有源蜂鸣器，采用S8050三极管驱动，原理电路如下； 图3-9报警示意图 4设计仿真 通过Proteus软件对系统硬