基于单片机的交通灯设计课程设计论文

东北林业大学单片机原理实验课程设计总结报告设计项目：基于51单片机的交通灯的设计综合电子课程设计任务书学生姓名学号专业（班级）电子信息三班学生姓名学号专业（班级）电子信息三班设计项目基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计设计内容通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计显示年、月、日、星期、时、分、秒能够通过键盘输入日期和时间的初值通过功能键能够实现数据储存、查询、上传（串行通讯）功能通过功能键能够实现外中断和定时中断功能主要技术指标和要求希望通过此次单片机课程设计提高我们单片机程序设计的能力，熟悉51单片机运行模式，最终完成我们所选的设计，更为以后的毕业设计打下良好的基础。

设计所用仪器设备蓝海微芯单片机板LJD-SY 5200 PC机工作计划熟悉实验设备、收集资料：2天设计实验：12天编写课程设计报告：4天参考资料赵伟《单片机原理及应用教程》东北林业大学出版社指导教师签字毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计摘要本设计主要研究一种基于AT89C51单片机的交通灯的设计方案。

交通的出现有效地管制了交通，为人们的出行提供了便捷与安全的保障，为道路提供了交通运输能力，减小了交通事故的发生频率。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。

51单片机是基础入门的一个单片机，也是应用最广泛的一种。

8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为交通灯控制系统的实例也很多。

使用8051单片机能够实现交通灯变化的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握、性价比高。

本系统采用单片机AT89C51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。

系统除基本的交通灯功能外，还具有时间日期显示、存储查询、定时器、中断显示等功能。

在设计中我们应用LJD-SY-5200单片机实验系统做系统仿真。

LJD-SY-5200实验系统具有丰富的硬件资源。

本设计采用AT89C51单片机控制可编程芯片CH451实现交通灯控制功能，并实现键盘输入、断码显示、修改日期时间、数据的存储与查询、定时器中断等功能。

关键词：AT89C51；LJD-SY-5200单片机芯片；交通灯目录摘要1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 系统方案设计 (1)1.3系统方案论证与实现 (1)2 系统主要器件选型及依据 (3)2.1 数码管驱动及键盘控制芯片CH451 (3)2.2 DS1302芯片简介 (4)2.3 LED8*8点阵 (5)2.4 74HC573芯片简介 (5)2.5 74HC138芯片简介 (6)2.6 AT24C02A芯片简介 (7)3 系统硬件设计 (8)3.1 系统的硬件设计总框图 (8)3.2 LED8*8点阵交通灯界面设计基础 (8)3.3 时间日期显示设计基础 (8)3.4 数据存储查询设计基础 (9)3.5 键盘显示模块设计基础 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 系统主流程图 (11)4.2 LED8*8点阵显示交通灯功能模块 (13)4.3 时间日期修改、显示功能模块 (14)4.4 数据记录显示功能模块 (15)4.5 数据存储显示功能模块 (16)5 结论 (17)参考文献附录东北林业大学课程设计基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计1绪论1.1引言单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能，还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等以及自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械和各种智能机械。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率等物理量的测量。

采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。

单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压底功耗。

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。

1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。

绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。

左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。

红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。

黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。

1.2系统方案设计利用控制芯片、键盘显示模块、时钟电路、存储器和点阵等分别实现：（1）通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计（2）显示年、月、日、星期、时、分、秒（3）能够通过键盘输入日期和时间的初值（4）通过功能键实现数据储存、查询、上传（串行通讯）功能（5）通过功能键实现外中断和定时中断功能系统初始化后，点阵上显示“电③”“WHY NOT ?”。

通过功能键能实现日期和时间的初值设定。

通过功能键进入交通灯状态，在点阵上显示“★交通灯★”、“左前右”，并且自动储存。

系统框图如图1-1所示图1-1系统框图1.3 系统方案论证与实现（1）方案论证：●倒计时显示模块方案1：用液晶屏显示交通灯的各方倒计时功能，LCD 液晶显示器的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。