單片機(jī)課程設(shè)計-交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計

.<<單片機(jī)原理及應(yīng)用>>課程設(shè)計報告題目：_交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計專業(yè)：_電氣工程及其自動化_班級：____________學(xué)號：_________學(xué)生姓名：__________

完成日期：2016年12月29-11-目錄摘要 -1-1設(shè)計要求及方案選擇 -2-1.1設(shè)計要求 -2-1.2方案選擇 -2-2理論分析與設(shè)計 -3-2.1基本電路的分析及設(shè)計 -3-2.2LED顯示電路的分析及設(shè)計 -3-3電路設(shè)計 -4-3.1硬件電路的設(shè)計 -4-3.2軟件的設(shè)計 -4-4系統(tǒng)測試 -8-4.1調(diào)試所用的基本儀器清單 -8-4.2調(diào)試結(jié)果 -8-4.3測試結(jié)果分析 -11-5總結(jié) -12-參考文獻(xiàn) -13-摘要交通燈是各個國家管理交通的重要工具，是城市交通最重要的組成部分，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本設(shè)計利用單片機(jī)系統(tǒng)、LED顯示，制作簡易十字路口交通燈，實現(xiàn)自動切換通行。經(jīng)測試，系統(tǒng)達(dá)到通行定時切換的要求，具有自動切換的優(yōu)點。關(guān)鍵詞：AT89C51；交通燈；動態(tài)顯示1設(shè)計要求及方案選擇1.1設(shè)計要求（1）完成交通燈的基本功能。要求交通信號燈控制邏輯如下：假設(shè)一個十字路口為東西南北走向。開始為四個路口的紅燈全部亮之后,東西路口的綠燈亮,南北路口的紅燈亮,東西路口方向通車,延時一段時間后（50秒）,東西路口的綠燈,閃爍若干次后（3秒），東西路口的綠燈熄滅，同時東西路口的黃燈亮,延時一段時間后（2秒）,東西路口的紅燈亮,南北路口的綠燈亮,南北路口方向通車,延時一段時間后（30秒）,南北路口的綠燈閃爍若干次后（3秒）,南北路口的綠燈熄滅，同時南北路口的黃燈亮，延時一段時間后（2秒）,再切換到東西路口的綠燈亮,南北路口的紅燈亮,之后重復(fù)以上過程。若有急救車到達(dá)時，兩向交通信號為全紅，以便讓急救車通過。假定急救車通過路口時間為10秒，急救車通過后，交通燈恢復(fù)中斷前狀態(tài)。以按鍵為中斷申請，表示有急救車通過。（2）設(shè)計電路（3）在KEIL中編輯、編譯、調(diào)試程序，并在protuse中仿真。1.2方案選擇選用單片機(jī)AT89C51作為主控芯片，并控制LED的顯示與切換。本設(shè)計采用動態(tài)顯示控制LED顯示，并設(shè)有一個外部中斷用以完成設(shè)計要求，應(yīng)急模式下的急救車優(yōu)先通過。2理論分析與設(shè)計2.1基本電路的分析及設(shè)計圖1為AT89C51的引腳圖。圖1AT89C51的引腳圖單片機(jī)的最小系統(tǒng)須有復(fù)位、時鐘信號。這些需從引腳RET、XTAL1和XTAL2接入。2.2LED顯示電路的分析及設(shè)計本設(shè)計采用動態(tài)顯示方式，即直接從單片機(jī)引腳引出LED顯示。本設(shè)計為十字路口服務(wù)，僅控制車輛通行交通燈，這四組顯示中有相面對的兩組相同，即只需引出兩組不同信號。本設(shè)計采用AT89C51的P1作為輸出LED亮滅信號。引腳P1.0P1.1P1.2P.13P1.4P1.5P1.6P1.7控制信號南北紅南北黃南北綠東西紅東西黃東西綠3電路設(shè)計3.1硬件電路的設(shè)計圖2所示為硬件設(shè)計框圖圖2硬件設(shè)計框圖圖3所示為該系統(tǒng)總電路圖。圖3總系統(tǒng)電路圖3.2軟件的設(shè)計圖4所示為主流程圖。圖4主流程圖圖5所示為中斷服務(wù)流程圖。圖5中斷服務(wù)流程圖完整程序： ORG0000H AJMPMAIN ORG0003H AJMPEXINT0 ORG0080HMAIN:MOVSP,#0030H MOVP1,#11H //所有紅燈亮 ACALLDEL_500MS SETBIT0 //脈沖觸發(fā) MOVIE,#81H //等中斷 MOVR0,#40 MOVP1,#41H //東西綠燈亮南北紅燈亮LOOPO:ACALLDEL_500MS DJNZR0,LOOPO//20sLOOPM:MOVP1,#41H //東西綠燈亮南北紅燈亮 MOVR0,#60LOOPA:ACALLDEL_500MS DJNZR0,LOOPA //30s MOVR0,#3LOOPB:MOVP1,#01H //東西綠燈閃爍 ACALLDEL_500MS MOVP1,#41H ACALLDEL_500MS DJNZR0,LOOPB //3s0.5s一次變化三次閃爍 MOVP1,#21H //東西黃燈亮 MOVR0,#4LOOPE:ACALLDEL_500MS DJNZR0,LOOPE //2s MOVR0,#60LOOPC:MOVP1,#14H //東西紅燈亮南北綠燈亮 ACALLDEL_500MS DJNZR0,LOOPC//30s MOVR0,#3LOOPD:MOVP1,#10H //南北綠燈閃爍 ACALLDEL_500MS MOVP1,#14H ACALLDEL_500MS DJNZR0,LOOPD//3s3次 MOVP1,#12H //南北黃燈亮 MOVR0,#4LOOPF:ACALLDEL_500MS DJNZR0,LOOPF //2s AJMPLOOPM//循環(huán) EXINT0:CLREA PUSHP1 SETBEA MOVP1,#11H //中斷4個紅燈全亮10s MOVR1,#20LOOPG:ACALLDEL_500MS DJNZR1,LOOPG CLREA POPP1 SETBEA RETI DEL_500MS: MOVR7,#2 LOOP4:MOVR6,#250 LOOP5:MOVR5,#250LOOP6:NOP ;1 NOP ;1 DJNZR5,LOOP6;2T DJNZR6,LOOP5 DJNZR7,LOOP4 RETEND4系統(tǒng)測試4.1調(diào)試所用的基本儀器清單 電腦一臺（裝有protues）。4.2調(diào)試結(jié)果載入HEX文件，開始調(diào)試：首先是紅燈全亮。然后是東西紅燈亮，南北紅燈亮，50秒。接下來是綠燈閃爍，3秒。然后是東西黃燈亮起，2秒。然后是東西紅燈亮，南北綠燈亮：然后循環(huán)…..下面是中斷程序仿真：當(dāng)按下按鍵時全部紅燈亮起該按鍵為中斷觸發(fā)按鍵:全部紅燈亮起：復(fù)位按鍵與時鐘脈沖：當(dāng)按下復(fù)位按鍵時，程序重頭開始。4.3測試結(jié)果分析本設(shè)計以AT89C51單片機(jī)為核心，程序開發(fā)軟件為KEIL，在protues上進(jìn)行仿真，解決了實機(jī)測試所帶來的硬件困擾，加快了設(shè)計的進(jìn)度。5總結(jié)本次交通燈模型課程設(shè)計的制作及相應(yīng)的論文完成，讓我從動手實踐學(xué)到了很多有用的東西。歸納起來，主要有以下幾點：（1）通過完成本次交通燈的課程設(shè)計，將我們以前所學(xué)到的硬件與軟件的專業(yè)知識與本次實際設(shè)計制作相聯(lián)系，將以前專業(yè)課和實驗課上所學(xué)到的知識充分運用到本次設(shè)計中。同時，我也深刻地認(rèn)識到自己在某些專業(yè)知識上不足的地方，體會到了理論知識對于實踐操作的重要性，掌握的知識越多，設(shè)計的就更完善、產(chǎn)品實現(xiàn)的功能就更穩(wěn)定。（2）加強(qiáng)了對單片機(jī)的知識的學(xué)習(xí)。通過本次設(shè)計，我對單片