单片机课程设计模拟交通信号灯.doc

烟台大学 单片机课程设计 PAGE PAGE 1 烟台大学 机电学院 单片机课程设计 《单片机原理及其接口技术》课程设计 课题：模拟交通信号灯 专业：测控技术与仪器 班级：机091-7 姓名：张萌萌 学号：200977506238 同组人：顿文强、袁跃、王莫涵、林垚 指导老师：王卫忠 目录 第一章 课程设计任务书……………………………………… …3 1.1摘要……………………………………………………………3 设计目的和意义……………………………………………4 任务要求……………………………………………………4 第二章 系统工作原理………………………………………………5 2.1 LED显示原理………………………………………………5 红黄绿灯的控制……………………………………………5 第三章 程序框图………………………………………………… …7 3.1主程序框图……………………………………………………7 3.2中断服务程序流程图下图所示………………………………8 第四章 Proteus软件仿真………………………………………… 9 第五章 设计总结……………………………………………………12 第六章 参考文献……………………………………………………13 第七章 附页程序清单………………………………………………14  第一章 课程设计任务书 课程设计内容：模拟交通灯 1.1摘 要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，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。本系统采用单片机8051为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计就是采用单片机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、紧急情况中断系统、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、紧急情况处理等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。 软件上采用C51编程，主要编写了主程序，LED数码管显示程序，中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。 1.2设计目的和意义 加强对单片机和C51语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、 选择芯片器件、模块化编程等多项知识。 1、用单片机模拟实现具体应用使个人设计系统能够真正使用。 2、把理论知识与实践知识相结合，充分发挥个人能力，并在实践中得到锻炼。 3、提高利用已学的知识分析和解决问题的能力。 4、提高动手实践能力。 1.3任务要求： 1、主干道绿灯60秒，支干道绿灯30秒，黄灯都是三秒； 2、要求用延时来实现定时时间； 3、要求显示器同步显示主干道时间的倒计时； 4、如果有按键按下，表示有紧急车辆通过（救火车等），此时十字路都亮红灯，蜂鸣器响（十五秒钟后恢复正常）。 第二章 系统工作原理 2.1、数字LED的显示原理： 通过给51单片机P0口送入初始值，并用P0口来控制短选位，P1口来控制位显来实现动态显示，来显示各灯的显示时间。 2.2红黄绿灯的控制 1、黄红绿灯的亮灭 8051单片机的P2口的六个端口接主干道和支干道的红、绿、黄灯，显示燃亮情况，通过两个八段显示器显示每个灯的燃亮时间，使灯和显示器时间同步。 2、由软件编程来实现灯的燃亮时间，设置使主干道和支干道绿灯别为60秒、30秒循环。 3、通过延时程序来实现时间的延时。 4、带有紧急按钮，使按钮按下时会有出现中断，使其去执行中断程序，主干道与支干道都为红灯。 总设计图如下： 第三章 程序框图 置主道放行标志0— 置主道放行标志0—F0 主道放行时间送 R1 主道亮绿灯，支道亮红灯 开始 延时1秒 主道亮黄灯,支道亮红灯 延时3秒 置支道放行标志0-F0 支道放行时间送R3 主道亮红灯,支道亮绿灯 延时1秒 主道亮红灯,支道亮绿灯 延时3秒 R1—1=0 R3—1=0 N N 中断服务程序流程图下图所示： 主程序主干路支干路红灯亮判断是否有INT1中断主程序 主程序 主干路支干路红灯亮 判断是否有INT1中断 主程序 第四章Proteus软件系统仿真 硬件系统的接线如图所示,如下图,主干道的红,黄,绿交通灯分别通过P2口的六个端口连在一起,同理，支道上的也互联。受89C51的P2.0-P2.5控制.紧急车请求通过时由按钮控制,通过中断来实现。 根据功能要求分别仿真各种情况下的亮灯情况，具体如下： 如下图仿真图所示，正常情况下主干道方向亮绿灯，主干道放行。支干道方向亮红灯，支干道禁行： 如下