精品-单片机课程设计报告_交通灯.pdf

单片机课程设计 姓 名： 喻志刚 学 号： 0803741130 班 级： 电子083 成 绩： 指导老师： 邹崇涛 1 设计任务 （1） 设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道） 车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运 行，主干道每次通行时间都设为30 秒、支干道每次通行时间为 20 秒，时间可设置修改。 （2 ） 在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5 秒钟，才能变换运行车道。 （3 ） 黄灯亮时，要求每秒亮一次。 （4 ） 东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种 灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。 （5 ） 一道有车而另一道无车（实验时用开关K0 和K1 控制），交通 灯控制系统能立即有车道放行。 （6 ） 有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A 、B 道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。 2 系统总体方案及硬件设计 2.1AT89S52 单片机简介 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥 有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash ，使得AT89S52 为众多嵌入 式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 具有以下 标准功能：8K 字节Flash ，256 字节RAM ，32 位I/O 口线，看门狗 定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个6 位向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。空闲模式下， CPU 停止工作，允许RAM 、定时器计数器、串口、中断继续工作。 鉴于以上的优点本系统采用 AT89S52 作为主控芯片，实现对整个系 统的控制。 2.2 系统硬件电路设计 （1）时钟电路设计 如上图所示，采用内部时钟产生方式，在XTAL1 和XTAL2 两端跨 接晶体或陶瓷振荡器，与内部反相器构成稳定的自击震荡。其发出的 时钟脉冲直接送入片内定时控制部件。 （2 ） 复位电路设计 如上图所示，采用上电+按钮电平复位方式，当按下按钮时，RST 管 脚高电平触发。为保证复位可靠，RC 时间常数应大于两个机器周期， 电容取33uf，电阻取200 欧。 （3 ） 灯控制电路设计 如上图所示，交通灯状态显示电路由东西南北四个方向各三个 LED 灯组成，分别显示四个方向上红、黄、绿三个状态，用以指示十字路 口各方向车辆的行驶。通过软件编程，可使路口交通变化情况为:南 北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的 车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30 秒、支干道每次通行 时间为20 秒；在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5 秒钟，才能变换 运行车道；黄灯亮时每秒闪亮一次。 （4 ） 倒计时显示电路设计 如上图所示，由两个个共阴极两位数码管来实现倒计时。由于P0 口 输出电流小，需外接上拉电阻，C1、C2 端接到P1 口的P1.0 、P1.1 、 P1.2 、P1.3 口用单片机来控制其片选。 （5 ） 按键控制电路设计 如上图所示，开关控制由五个连接到单片机的控制按钮组成。通过软 件编程，按下 K3 键电路进入外部中断 0 响应，此时，可通过按键 K1 和和K0 设置通行时间，每按一次K1 键南北通行时间增加一秒， 而按下K0 键东西通行时间增加一秒，此时若按下K4 键东西南北的 通行状况返回到初次设的状况（即南北通行），重新返回循环状态； 按下按键 K2 ，这是对紧急状况的控制，此时停止计数，东西方向和 南北方向都不通行，如果K4 键按下，返回紧急状况的状态，并重启 计数；按键K1 按下，控制南北方向通行；按键K0 按下，控制东西 方向通行。 3 流程图 3.1 交通灯的设计流程图 3.2 定时器0 及中断响应 5 课程设计体会 经过一个星期的课程设计，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我 们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背 后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。 通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。