51單片機(jī)交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)

或廢料一為空計(jì)算機(jī)玨幣U左瓢堞程設(shè)計(jì)題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名指導(dǎo)教師 日 期:單片機(jī)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的與意義1、通過(guò)用51單片機(jī)控制交通燈的課程設(shè)計(jì)，熟練51單片機(jī)的編程方法。2通過(guò)本課程的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握 接口設(shè)計(jì)和常用程序設(shè)計(jì)技術(shù)，掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一般方法，能根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，完成應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。3、通過(guò)本課程設(shè)計(jì)將理論用于實(shí)踐，提高動(dòng)手能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求交通燈控制系統(tǒng)控制東西、南北兩個(gè)方向信號(hào)燈，每個(gè)方向設(shè)置兩組紅綠燈，紅燈禁止通行，綠燈允許通行。每個(gè)方向的通行時(shí)間各由兩位數(shù)碼顯示，通行時(shí)間可設(shè)置，綠燈向紅燈轉(zhuǎn)換前綠燈閃爍三次共3秒鐘，紅燈向綠燈過(guò)渡時(shí)不閃爍。系統(tǒng)上電時(shí)的初始狀態(tài)為東西、南北兩個(gè)方向均為紅燈，持續(xù)2秒后為東西方向綠燈，南北方向紅燈，之后以定時(shí)方式控制兩個(gè)方向的汽車(chē)輪流通行。三、常見(jiàn)交通信號(hào)燈系統(tǒng)概述：交通信號(hào)燈是交通信號(hào)中的重要組成部分，是道路交通的基本語(yǔ)言。交通信號(hào)燈由紅燈（表示禁止通行）、綠燈（表示允許通行）、黃燈（表示警示）組成。綠燈信號(hào)是準(zhǔn)許通行信號(hào)。按《交通安全法實(shí)施條例》規(guī)定：綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車(chē)輛、行人通行，但轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛不準(zhǔn)妨礙被放行的直行車(chē)輛和行人通行。紅燈信號(hào)是絕對(duì)禁止通行信號(hào)。紅燈亮?xí)r，禁止車(chē)輛通行。右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛在不妨礙被放行的車(chē)輛和行人通行的情況下，可以通行。紅燈信號(hào)是帶有強(qiáng)制意義的禁行信號(hào)，遇此信號(hào)時(shí)，被禁行車(chē)輛須停在停止線(xiàn)以外，被禁行的行人須在人行道邊等候放行；機(jī)動(dòng)車(chē)等候放行時(shí)，不準(zhǔn)熄火，不準(zhǔn)開(kāi)車(chē)門(mén)，各種車(chē)輛駕駛員不準(zhǔn)離開(kāi)車(chē)輛；自行車(chē)左轉(zhuǎn)彎不準(zhǔn)推車(chē)從路口外邊繞行，直行不準(zhǔn)用右轉(zhuǎn)彎方法繞行。黃燈亮?xí)r，已越過(guò)停止線(xiàn)的車(chē)輛，可以繼續(xù)通行。黃燈信號(hào)的含義介于綠燈信號(hào)和紅燈信號(hào)之間，既有不準(zhǔn)通行的一面，又有準(zhǔn)許通行的一面。黃燈亮?xí)r，警告駕駛?cè)撕托腥送ㄐ袝r(shí)間已經(jīng)結(jié)束，馬上就要轉(zhuǎn)換為紅燈，應(yīng)將車(chē)停在停止線(xiàn)后面，行人也不要進(jìn)入人行橫道。但車(chē)輛如因距離過(guò)近不便停車(chē)而越過(guò)停止線(xiàn)時(shí)，可以繼續(xù)通行。已在人行橫道內(nèi)的行人要視來(lái)車(chē)情況，或盡快通過(guò)，或原地不動(dòng)，或退回原處。本設(shè)計(jì)為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，將黃燈取消，使用紅燈的閃爍代替。四、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案主控芯片選擇 的單片機(jī)此單片機(jī)有個(gè)口 個(gè)定時(shí)器個(gè)中斷源的片上 的片上。使用對(duì)紅綠燈作為個(gè)方向的信號(hào)燈，每個(gè)接一個(gè)的限流電阻，共陽(yáng)極接法。通過(guò)單片機(jī)的口控制的狀態(tài)。使用4對(duì)8位的數(shù)碼管作為時(shí)間顯示設(shè)備，每個(gè)方向一對(duì)，可以顯示0~9的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。使用單片機(jī)的口作為數(shù)碼管的段碼輸出端，口作為數(shù)碼管的位選端。整個(gè)數(shù)碼管使用動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)驅(qū)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)間的可控，使用撥碼開(kāi)關(guān)作為外部輸入設(shè)備，調(diào)節(jié)時(shí)間，將撥碼開(kāi)關(guān)接到單片機(jī)的口，由于是位，故可以選擇 個(gè)狀態(tài)，等待時(shí)間的范圍為 故使用撥碼開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)范圍足夠。整個(gè)系統(tǒng)的電源使用線(xiàn)性電源 8其驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)A為了減少電源輸出的高頻信號(hào)，可在其輸出端并聯(lián)幾個(gè)電容。五、原理圖設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)框圖：、最小系統(tǒng)原理圖：51單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，如圖：、電源電路：在 的輸出端并聯(lián) 、兩個(gè)電容，大電容用來(lái)儲(chǔ)能，小電容用來(lái)濾波。4、交通燈電路圖：每個(gè)方向有紅燈、綠燈兩個(gè)信號(hào)燈，信號(hào)燈為共陽(yáng)極接法，每個(gè)燈接一個(gè)限流電阻，如圖：、倒計(jì)時(shí)顯示電路：每個(gè)方向有兩個(gè)位數(shù)碼管，顯示 的計(jì)時(shí)時(shí)間，使能端使用單片機(jī)的單個(gè)口控制，如圖：、撥碼開(kāi)關(guān)電路：將撥碼開(kāi)關(guān)的一端接到口，另一端接地，若撥碼開(kāi)關(guān)打開(kāi)，會(huì)將單片機(jī)的口拉低，單片機(jī)會(huì)檢測(cè)到這個(gè)狀態(tài)。16botnal

botna?】3上botnaS】：homaE10b&ma?9bomaS--------、整個(gè)系統(tǒng)的電路圖：六、軟件設(shè)計(jì)方案、為了使倒計(jì)時(shí)更為準(zhǔn)確，使用定時(shí)器作為倒計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)時(shí)間，系統(tǒng)使用12的晶振，定時(shí)器設(shè)置為 中斷一次。、設(shè)置開(kāi)機(jī)初始化狀態(tài)，信號(hào)燈全部為紅燈，等待2秒后，東西方向綠燈，南北方向紅燈，然后開(kāi)始正常工作。、每個(gè)方向的通行時(shí)間各由兩位 數(shù)碼顯示，通行時(shí)間可設(shè)置，綠燈向紅燈轉(zhuǎn)換前綠燈閃爍三次共3秒鐘，紅燈向綠燈過(guò)渡時(shí)不閃爍。、軟件設(shè)計(jì)流程圖：全部為紅燈，并延時(shí)兩秒鐘東西方向綠燈

南北方向紅燈紅燈閃爍3秒鐘東西方向紅燈南北方向綠燈七、程序及注釋頭文件端口定義段碼輸出端

控制端位碼輸出端撥碼輸入端P3運(yùn)算定義設(shè)定時(shí)間實(shí)際運(yùn)行倒計(jì)時(shí)時(shí)間信號(hào)燈選擇為南北向 為東西向時(shí)間基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器段碼系統(tǒng)初始化函數(shù)端口初始化定時(shí)器初始化定時(shí)定1時(shí);器運(yùn)行開(kāi)中斷信/號(hào)燈初始狀態(tài)等待，time_base=0;信號(hào)燈選擇ED=ALL_OFF&RED1_ON

東/西向亮綠燈，南北向亮紅燈撥碼設(shè)定時(shí)間撥碼設(shè)定時(shí)間

if(set_time>99)設(shè)定上下限elseif(set_time<10

set_time=10;顯示時(shí)間個(gè)位十位選擇標(biāo)志位

顯示個(gè)位{TUBE_DATA=LED_nTUBE_ENABLE=0xa}顯示十位一個(gè)單位代表主函數(shù)系統(tǒng)初始化(1)撥碼掃描賦初值倒計(jì)時(shí)減信號(hào)燈顯示紅燈閃爍定時(shí)器，信號(hào)燈控制、刷新時(shí)間倒計(jì)時(shí)完畢，重新賦值

信號(hào)燈切換刷新時(shí)間顯示八、設(shè)計(jì)心得通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，讓我加深了對(duì)課本知識(shí)的理解和掌握，也讓我對(duì)單片機(jī)與外部器件的接口技術(shù)有了更深的了解，使我得到