交通信号灯控制系统设计报告

微机应用系统课程设计报告

（交通信号灯控制系统）

课程小组成员：

1.姓名：xxxx 班级：xxxxxxxxxx，学号：xxxxxxxxxx

评语：成绩：

2.姓名：xxxx 班级：xxxxxxxxxx，学号：xxxxxxxxxx

评语：成绩：

3.姓名：xxxx 班级：xxxxxxxxxx，学号：xxxxxxxxxx 评语：成绩：

一、课题内容及要求：

1. 实验内容：

✧设计一个交通信号灯控制系统，要求：

✧初始状态为两个方向的红灯全亮，时间6秒。

✧主干道绿灯亮，支干道红灯亮，主干道通车，时间为20秒。

✧主干道黄灯闪烁，支干道红灯亮，时间为6秒。

✧主干道红灯亮，支干道绿灯亮，支干道通车，时间为15秒。

✧主干道红灯亮，支干道黄灯闪烁，时间为6秒。

✧循环显示。

✧通过按键输入时间，使主干道和支干道通车时间一样。

✧画出硬件连接电路图，说明各个控制信号的作用。

✧画出程序流程图，编写程序，硬件连接调试，直至正确。

✧编写课程设计报告。

2. 实验要求

编程实现功能，并撰写课程设计报告一份。

二、硬件设计

1、硬件原理框图：

2、设计电路：

设计电路主要由四部分组成，一是P1口与十二个发光二极管连接电路，二是P0口、部分P2口和部分P3口与8255连接电路，三是8255的PA口、PB口与四个两位数码管的连接电路，四是8255的PC口与矩阵键盘的连接电路。

3、交通灯电路：

设计中采用发光二极管作为交通灯来使用，单片机的I/O接口直接和交通灯（发光二极管）连接。在十字路口的四组红、黄、绿三色交通灯中，东西方向道路上的两组同色灯连接在一起，南北方向道路上的两组同色的灯也彼此连接在，受单片机P1.0~P1.5控制。单片机的I/O接口与交通灯电路的具体连接方式为：P1.0~P1.2分别接东西方向的红、黄、绿共6个放光二极管，P1.3~P1.5分别

接南北方向的红、黄、绿共6个发光二极管。12个发光二极管采用了共阴极的连接方式，因此I/O口输出高电平时，与之相连的发光二极管会亮，I/O口输出低电平时，相应的发光二极管会灭。交通灯电路如下图所示

4、倒计时显示电路：

该显示装置选用双位数码管来显示交通灯转换的剩余时间，根据控制要求，每个路口需要1个数码管，这样四个路口就要求4个数码管。我们可以选用共阴型数码管。四个路口倒计时显示被置在同一时刻显示不同的数字。电路如下图

5、按键模块：

按键模块主要利用经过8255扩展之后的PC口来控制的。当有按键被按下时，PC口会产生低电平，按下不同键会调用相应的子程序，根据不同的按键进行相应的处理

6、仿真电路及效果图：

（1）仿真电路：

（2）仿真效果：

三、软件设计

1、主程序流程图：

2、系统程序设计 系统工作原理： （1）主程序：

本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统。按键设置模块产生信号输入，信号灯状态模块显示通行状态，LED 倒计时模块模块接受信号并输出。

单片机上电后，系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。在此过程中系统一直查询是否有时间调节服务。

（2）按键程序：

按键采用查询方式进行处理，当某个键按下时，单片机确认外设已“准备好”，然后进行相应处理，

（3）显示程序：

显示主要包括数码管的时间显示和交通灯的交通状态显示，本设计包含六种正常交通状态。

3、程序源代码：

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define PAC XBYTE[0x7fff]

#define PA XBYTE[0x7cff]

#define PB XBYTE[0x7dff]

#define PC XBYTE[0x7eff]

#define state0 6

#define state1 20

#define state2 6

#define state3 0

#define state4 6

#define KEYP PC //定义按键连接到PC口

//定义数码管字形0~15、a~f

uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,

0x5f,0x7c,0x58,0x5e,0x7b,0x71};

char disp=0x3f; //声明七段显示初值为小数点

uchar scan[4]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //显示器几件判断扫描码

sbit red_a=P1^0;

sbit yellow_a=P1^1;

sbit green_a=P1^2;

sbit red_b=P1^3;

sbit yellow_b=P1^4;

sbit green_b=P1^5;

uchar flash_count=0,operation_type=0;

//延时

void delay_ms(uchar x)

{

uchar h;

while(x--)

{ for(h=0;h<120;h++);} //延时1ms

}

//灯状态子程序?

void traffic_light_0(uchar x)

{

uchar i,n;

red_a=0;yellow_a=1;green_a=1; //东西通行red_b=0;yellow_b=1;green_b=1; //南北通行for(i=x;i>0;i--)

{

for(n=1000;n>0;n--)

{

PB=0x0a;

PA=table[i/10]; //十位

delay_ms(2);

PB=0x05;

PA=table[i%10];//个位

delay_ms(2);

}

}

}

void traffic_light_1(uchar x)

{

uchar i,n;

red_a=1;yellow_a=1;green_a=0; //东西通行red_b=0;yellow_b=1;green_b=1; //南北通行for(i=x;i>0;i--)

{

for(n=500;n>0;n--)

{

PB=0x0e;

PA=table[i/10];

delay_ms(1);

PB=0x0d;

PA=table[i%10];//主东西

delay_ms(1);