单片机红绿灯电路设计

四川现代职业学院《单片机原理及应用》课程设计红绿灯实训报告

题目：红绿灯项目设计报告

系别：电子信息技术系

专业：电子信息工程技术

组员：贺淼、纪鹏、邵文稳

指导老师：***

2014年7月12日

摘要

交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，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。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。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。本系统采用STC89C52点单片机以及数码管为中心器件来设计交通灯控制器，实现了南北方向为主要干道，要求南北方向每次通行时间为30秒，东西方向每次通行时间为25秒。启动开关后，南北方向红灯亮25秒钟，而东西方向绿灯先亮20秒钟，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟。接着，东西方向红灯亮30秒钟，而南北方向绿灯先亮25秒，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟，如此周而复始。

软件上采用C语言编程，主要编写了主程序，中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。

目录

（一）硬件部分--------------------------- 3

1.1 STC89C52芯片简介-----------------------3

1.2 主要功能特性---------------------------4

1.3 STC89C52芯片封装与引脚功能-------------5

1.4 基于STC89C52交通灯控制系统的硬件电路分析及设计-------------------------------------------10 （二）软件部分----------------------------14

2.1 交通灯的软件设计流程图-----------------14

2.2 控制器的软件设计-----------------------15 （三）电路原理图与PCB图的绘制-------------16

3.1 电路原理图的绘制（见附录二）----------16

3.2 PCB图的绘制（见附录三）---------------16

3.3 印刷电路板的注意事项------------------16 （四）调试及仿真---------------------------------------19

4.1 调试----------------------------------19

4.2 仿真结果------------------------------20 （五）实验总结及心得体会---------------------------21

5.1 实验总结-----------------------------------------------21

5.2 实验总结-----------------------------------------------22

附录程序清单---------------------------22

（一）硬件部分

1.1 STC89C52芯片简介

STC89C52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及STC89C52引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

STC89C52具有如下特点：40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）,32个外部双向输入/输出（I/O）口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗（WDT）电路,片内时钟振荡器。

此外, STC89C52设计和配置了振荡频率可为0Hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适

应不同产品的需求。

1.2主要功能特性：

· 兼容MCS-51指令系统· 8k可反复擦写(>1000次）ISP Flash ROM

· 32个双向I/O口· 4.5-5.5V工作电压· 3个16位可编程

定时/计数器

· 时钟频率0-33MHz · 全双工UART串

行中断口线

· 256x8bit内部RAM

· 2个外部中断源· 低功耗空闲和省电模式

· 中断唤醒省电

模式

· 3级加密位

· 看门狗（WDT）电路· 软件设置空闲和省电功能

· 灵活的ISP字节

和分页编程

· 双数据寄存器指针

表1－1－1

1.3 STC89C52芯片封装与引脚功能

STC89C52芯片的尾缀第一个字母共4种，分别是A，J，P，Q，表示的是封装类型，A是TQFP封装(四方密脚扁平塑封封装)，J是PLCC封装(塑封J形脚)，P是PDIP也就是双列直插封装，Q是QPFP封装(四方扁平塑封封装)。第二个字母共3种，分别是C，I，A，表示的是允许的环境温度，C为商业级，工作温度0至+70摄氏度；I为工业级，工作温度-40至+85度；A为汽车工业级，工作温度-40至+105度。这两个字母前的数字表示最高主频，如12为12M，16为16M，20为20M，24为24M。

STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业STC89C52产品指令和引脚完全兼容。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STC89C52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。STC89C52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向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52