单片机课程设计报告-交通灯控制器设计精选.doc

单片机原理与应用课程设计 题 目： 交通灯控制器设计 班 级： 智能132班 姓名学号： 2015年 6 月 10 日 目 录 1 设计任务与要求 2 2 设计方案 3 3 硬件电路设计 7 4 主要参数计算与分析 8 5 调试过程 9 6 结论 9 7 附录 10 参考文献 14 设计任务与要求 交通网络是城市的，象征着一个城市的。关系着的利益。具有的对都是十分价值的MCS-51系列单片机中AT89S52为控制中心，设计出一套十字路口的交通控制系统，以指挥该路口的实时通行状态。本设计除了有红、黄、绿信号灯状态控制能实现基本的交通功能外，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，还增加了紧急情况处理功能和分时段调整信号灯点亮时间等功能等。 设计要求：交通灯控制器设计：模拟十字路口红、黄、绿灯的切换，具有倒计时功能，紧急情况处理、分时段调整信号灯点亮时间等功能。 要求：综合利用所学知识，完成稍复杂的系统设计 8255、数码管、键盘、定时器、串口、并口（不局限于此） 4人一组 2 设计方案 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。 图 交通状态  交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状1，周而复始， 状态1 状态3 状态4 状态6 东西向 禁行 等待变换 通行 等待变换 南北向 通行 等待变换 禁行 等待变换 东西红灯 1 1 0 0 东西黄灯 0 0 0 1 东西绿灯 0 0 1 0 南北红灯 0 0 1 1 南北绿灯 1 0 0 0 南北黄灯 0 1 0 0 1. 程序流程图 （1）主程序流程图 中断流程图 2.程序功能说明 （1）主程序 采用顺序执行并反复循环的方法，正常情况下，每经一段时间红绿黄变换一次状态，当有紧急中断时南北、东西都闪烁黄灯，同时报警器响起，视情况恢复最原始的情况。 （2）定时溢出中断子程序 特殊情况下，按动紧急开关，东西、南北两个方向同时点亮黄灯，并且蜂鸣器报警，待紧急情况解除后，通过按键进行复位，信号灯回到初始状态。 3 硬件电路设计 硬件有单片机、存储器、若干I/O（扩展）接口、驱动器件、保护器件、检测器件及外围设备等组成。其中单片机是整个系统的核心部件，能运行程序和处理数据。存储器用于存储单片机程序和数据。I/O接口是单片机与外部被控制对象交换的信息通道，包括以下及部分数字量I/O接口（频率、脉冲等）、开关量I/O接口（继电器开关、五触电开关、电磁阀等）、模拟量I/O接口（A/D或D/A转换电路）。有时需要扩展I/O接口来满足单片机接口数量上的不足，通常采用8255芯片。通用外部设备室进行人机对话的纽带，包括键盘、显示器等。 实现本设计要求的具体功能，可以选用AT89S52单片机及外围器件构成最小控制系统，12个发光二极管分成4组红绿黄三色灯构成信号灯指示模块，8个LED东西南北各两个构成倒计时显示模块 4主要参数计算与分析 定时器工作的基本原理其实就是给初值，让它不断加1直至减完为模值，这个初值是送到TH和TL中的。它是以加法记数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值，即所要求的计数值设定为C，把计数初值设定为TC 可得到如下计算通式： TC=M-C 式中，M为计数器模值。计数值并不是目的，目的是时间值，设计1次的时间，即定时器计数脉冲的周期为T0，它是单片机系统主频周期的12倍，设要求的时间值为T，则有C=T／T0。计算通式变为： T=（M－TC）T0 本系统主要使用了溢出中断， 把定时器/计数器设置为计数模式，然后把信号接到引脚T0或T1上为了使美出现一个下降沿的时候产生一个中断，也可以把计数器设置为自动重装模式，令重装值为FFH，当下降沿出现时，计数器将溢出，从而产生一个中断请求。这是拓展外部中断的常用方法。 5 调试过程 调试方法：编译程序后，先进行软件模拟，然后，硬件连接，进行硬件模拟。观察动态显示，一周期后按下脉冲，观察紧急中断的情况。 调试过程中出现的问题及解决方法: （1）中断不能实现，及中断后不能返回中断时的情况，将中断时的情况压入堆栈暂存，中断结束时出栈，重新赋值；最后选择采用定时器溢出中断比较合适 （2）附加功能实现的不是太好，修改方案，修改程序，逐步完善。 6 结论 交通灯控制在交通运输领域有着非常重要的作用。本文完成了基于单片机的交通灯控制系统的设计与模拟。包括通行方案的设计，系统的硬件开发、软件编程与