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交通灯控制器课程设计基于51单片机交通灯控制系统
课程设计名称 交通灯控制器设计 主要任务与
目标
通过设计一个交通灯控制器,掌握设计、调试单片机应用系统的方法。
任务涉及的知识点包括汇编(C51) 程序语言、MCS-51 单片机I/O 应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。
主要内容与基本要求
要求设计的交通灯控制器完成以下功能:
①按照交通灯变化规律控制灯(4组,每组3个)的变化。
②显示器显示倒计时,最后5秒闪烁。
③能用键盘修改各个方向红灯/绿灯时间。
计划进度与安排:
布置任务,分析任务; (1天)
方案设计,相关知识学习;(1天)
硬件原理图设计;(2天)
软件设计;(3天)
软硬件调试;(5天)
撰写设计报告;(1天)
答辩。(1天)
实习地点 : 15-202
指导教师
签 名
年 月 日 系 意 见
系主任签名:
年 月 日
基于51单片机的交通灯控制系统
摘要: 交通信号灯使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。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,故本系统采用单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器,模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。
本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外,还具有倒计时显示、更改倒计时时间的功能,简单模拟了十字路口可能出现的一些状况。软件上采用汇编编程,主要编写了主程序、LED数码管显示程序、更改时间程序和延时程序等。
我们根据已有的实验电路板硬件连接图,编写程序,烧录并成功运行出结果,实现了对十字路口交通灯的模拟。
关键字: 交通灯,单片机,自动控制
一、总体设计方案
1.设计要求
程序开始运行先南北段通行、东西段禁止30s,后东西段通行、南北 段禁止30s,依此循环。
系统可以增减通行时间,通过两个按键“时间-”和“时间+”在已设定的30s基础上实现减10s或加10s。
设计目的
1) 了解交通灯管理的基本工作原理 2)熟悉STCT89C52的工作原理和应用编程 3)熟悉STC89C52并行接口的各种工作方式和应用 4)熟悉STC89C52计数器/定时器的工作方式 5)掌握多位LED显示以及数码管显示问题的解决
设计任务和内容
单片机采用用STC89C52芯片,使用发光二极管(红,黄,绿)代表各个路口的交通灯,用8段数码管对转换时间进行倒时(东西路口30秒,南北路口30秒,黄灯时间5秒)。
1) 使用protues软件绘制硬件电路图
2) 根据电路图编写实现设计内容的汇编程序
3) 软件仿真和实物调试
4.设计原理分析
1.1交通灯显示时序的理论分析与计算
一般情况下时间显示数码管显示30。此时南北段直行通行(绿灯)、东西段禁止(红灯)30s,南北段的数码管从30s开始倒计时,东西段方向数码管从25s开始倒计时,至最后5s时南北段绿灯变成黄灯闪烁,东西段依然禁止(红灯),两个方向数码管同时变成从5s倒计时。再后东西段直行通行(绿灯)、南北段禁止(红灯)30s,东西段的数码管从30s开始倒计时,南北段方向数码管从25s开始倒计时,至最后5s时东西段绿灯变成黄灯闪烁,南北段依然禁止(红灯),两个方向数码管同时变成从5s倒计时。再后变成东西段直行通行(绿灯)、南北段禁止(红灯)30s,这样循环下去。
1.2交通灯显示时间的理论分析与计算
倒计时显示利用定时器中断,设置TH0=TH1=(65536-50000)/256,即每0.05秒中断一次。每到第20次中断即过了20*0.05秒=1秒时,使时间的计数值减1,便实现了倒计时的功能。
状态灯显示中黄灯闪烁同样可以利用定时器中断。每到第10次中断即过了10*0.05秒=0.5秒时,使黄灯标志位反置,即可让黄灯1秒闪烁一次。
1.3 更改交通灯时间原理与方法
P3.4和P3.5分别与按键通过共阴极连接,在单片机上电之前更改按键,上电后扫描P3口,根据P3口的状态确定红绿灯倒计时初始时间。上电之后更改时间,只能在下一个完整四个状态循环时实现。P3.4和P3.5的状态表:
P3.4 P3.5 功能 初始时间 1 1 正常时间 30s 0 1 时间加10s 40s 1 0 时间减10s 20s
程序设计(时间更改和P1口亮灯部分)
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