单片机交通灯课程设计

单片机接口设计

交通灯

专业：电气工程及其自动化班级：电0901-2班

姓名：xxx

学号：20xxx

2012.06.20

摘要 (3)

1.引言.................................................................... 错误!未定义书签。

2.总体设计方案 (3)

2.1.设计思路 (4)

2.1.1.设计目的 (7)

2.1.2.设计任务和内容 (10)

2.2.设计方框图 (11)

3.设计原理分析 (12)

3.1. 交通灯显示时序的理论分析 (14)

3.2 电路模块 (15)

3.2.1. 数码管显示模块 (16)

3.2.2.复位电路 (17)

3.2.3.晶振电路 (18)

4.总结 (19)

6.附录 (20)

6.1. 附录1：程序清单和硬件电路图 (21)

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。

本系统采用单片机AT80C51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。本设计就是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。

本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED 数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。

软件上采用C51编程，主要编写了主程序，LED数码管显示程序，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。

关键字：电子线路 AT80C51 LED 交通灯

2.总体设计方案

2.1 设计思路

2.1.1 设计目的

（1）加强对单片机和汇编语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知

识。

（2）用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。（3）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。

（4）提高利用已学知识分析和解决问题的能力。

（5）提高实践动手能力。

2.1.2设计任务和内容

1.设计任务

单片机采用用AT80C51芯片，由于实验用的单片机要求，这次实验要求：

1、显示要求与十字路口要求一直

2、有倒计时

3、用6位数码管显示：左2位表示左转弯，中间2位表示直行，右

2位表示右转弯；2个数码管中其中1个表示灯（用H L U分别表

示红、绿、黄），另一个数码管用于倒计时。

4、本机地址为0AH，当接到上位机发的0AH时，则回发0AH

当接到上位机发的AAH时，则将当前状态发给上位机，当前状态自己定义并分类

2.设计内容

（1）硬件系统设计说明及原理图。

（2）软件流程图及软件清单。

（3）编写程序并将调试好的程序固化到单片机中，能够实现通信

设计方框图

整个设计以AT80C51单片机为核心，由数码管显示，LED数码管显示,复位电路组成。

硬件模块入图2-1。

AT89C51单

片机

数码管显示数码管选通晶振电路复位电路

交通模式：条件有限，只能实现单方向交通控制，但是不会出现交通事故情况。具体要求：单方向，有左转，直行，右转。每个方向用两个数码管表示，一个用作红绿灯表示，另一个作为时间倒计时。具体

时间安排是

方向状

态

时

间

状

态

时

间

状

态

时

间

状

态

时

间

状

态

时

间

状

态

时

间

左

转

红 5 绿 3 黄 4 黄 3 红 4 红 2

直

行

绿 5 黄 3 红8 红7 红 4 红 2

右

转

绿9 绿 4 绿 1 红 5 红 2 绿 2 2.1.3芯片简介

80C51单片机引脚图及引脚功能介绍

首先我们来介绍一下单片机的引脚图及引脚功能(如下图所示)，引脚的具体功能将在下面详细介绍

单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。

⒈电源:

⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；

⑵ VSS - 接地端；

⒉时钟:

XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

⒊控制线:控制线共有4根，

⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲

① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址

② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

⑵ PSEN:外ROM读选通信号。

⑶ RST/VPD:复位/备用电源。

① RST（Reset）功能：复位信号输入端。

② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。

⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

① EA功能：内外ROM选择端。

② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

⒋ I/O线

80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。