交通灯控制系统毕业论文设计.doc

 课程设计(论文) 题 目 名 称 交通灯控制系统 课 程 名 称 单片机基础 学 生 姓 名 张添发 学 号 0640629048 系 、专 业 信息工程系 06级电子科学与技术 指 导 教 师 李 剑 2010年 1 月 10 日 摘 要 本文设计主要研究最为典型的二车道的交通灯自动控制系统，它由晶振模块，定时模块，三色灯控制模块组成，并且利用三色灯（红，黄，绿）的指示和倒计时显示来实现功能，在设计中主要开放了了外部中断EX0。一般情况下交通路口中的突发事件包括闯红灯和救护车通过。对于外部的所有突发事件都可以当中断处理。 关键词： PROTEUS; 80C51; 三色灯；LED数码显示 目录 1 绪论……………………………………………………………………1 2 总体设计思路、基本原理和框图 2．1 设计思路………………………………………………………………2 2．2 基本原理………………………………………………………………3 2．3 总体设计框图…………………………………………………………3 3 交通灯自动控制电路硬件设计 3.1交通灯自动控制实现………………………………………………………4 3.2主要元器件选择………………………………………………………… 4 3.3交通路口模型……………………………………………………………5 3.4总电路图系统的主要功能包括、、统由以下电路模块组成：控制。主体电路：。 图 2.1 交通灯总体设计框图 2.4交通灯自动控制的设计程序流程框图 3交通灯自动控制电路硬件设计 3.1单片机的结构 单片微机(Single-Chip Microcomputer)简称为单片机。它在一块芯片上集中成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数和多功能输入/输出I/O口,如并行口I/O、串行口I/O和转换A/D等。就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。其典型结构如图所示。由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。 3.2 主要元器件选择 1 开关管的选择：BUTTON按钮 2 LED发光二极管 LED－RED LED－YELLOW LDE－GREEN 发光二极管的主要技术参数有额定电压和额定工作电流。LED显示电路如图3.1所示，图中限流电阻Ｒi是限制线路电流的，阻值的大小由I=U/R计算得到。例如发光二极管的额定电压为2V，额定工作电流为20mA，计算Ri＝(5-2)/0.02=150Ω。 3 二位一体数码管 7SEG-MPX2-CAT-RED:共阳数码管（红色） 4 PN4249:驱动三极管 5 AT89S51系列单片机 3.3设计显示部分 LED数码显示部分。 图4.7 交通路口模型 3.6总电路图 总电路功能介绍： 3.7显示原理： 当定时器定时为1秒，时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序，它将依次显示信号灯时间 ，同时一直显示信号灯的颜色，这时在返回定时子程序定时一秒，在显示黄灯的下一个时间，这样依次把所有的灯色的时间显示完后在重新给时间计数器赋初值 ，重新进入循环。 图 4.1 LED与单片机连接电路 4 交通灯自动控制电路软件设计 4.1单片机中断系统基本结构 中断是一项重要的计算机技术，是处理正常工作与紧急状态的好办法，是实现人机实时交互的重要途径，在单片机应用系统中，中断技术得到了广泛应用。下面详细介绍单片机中断系统基本结构、与中断相关的特殊寄存器的设置及中断应用系统编程方法。 当CPU查询到系统有中断请求时，如果系统处于中断允许状态，CPU将停止当前的工作，响应中断请求，转向中断服务，中断服务完成后，返回原程序继续执行当前任务，这叫单片机中断。 8051系列单片机中断系统结构如图3.7所示。能让CPU产生中断的信号源叫中断源。8051单片机有NT0、INT1、T0、T1、TI、RI六个中断源，但只有EX0、ET0、EX1、ET1、ES五个向量,下面简要介绍六个中断源。 图3.7 单片机中断系统基本结构 INT0、IN