交通灯说明书

《单片机技术》课程设计说明书

交通灯

学院：电气与信息工程学院

学生姓名：程芳

指导教师：贾页职称/学位副教授

专业：电气工程及其自动化

班级：1202

学号：1230120246

完成时间：2015年9月

湖南工学院《单片机技术》课程设计课题任务书

学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化指导教师王韧学生姓名刘飞

课题名称交通灯

内容及任务一、设计任务

设计一个具有特定功能的十字路口交通灯。

二、设计内容

1、交通灯的硬件系统

（1)、单片机最小系统模块

（2）、供电模块

（3）、显示模块

（4）、键盘模块

（5）、LED指示模块

（6）、报警模块

2、交通灯的软件系统

（1）、系统监控程序模块

（2）、显示程序模块

（3）、键盘程序模块

（4）、延时程序模块

（5）、报警程序模块

三、设计要求

该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。按开始键则开始工作，按结束键则返回“P.”状态。要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，甲车道为主车道，每次通车时间为60秒，乙车道为次车道，每次通车时间为30秒，要求黄灯亮3秒，并且1秒闪烁一次。有应急车辆出现时，红灯全亮，应急车辆通车时间10秒，同时禁止其他车辆通过。

主要参考资料[1]李广弟.单片机基础[M].第3版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.

[2]李全利.单片机原理及应用（C51编程）[M].北京：高等教育出版社，2012.12.

[3]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].第4版.北京：北京航空航天大学出版

社，2003.6.

[4]李光飞.单片机C程序设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003.01.

[5]李光飞.单片机课程设计实例指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2004.9.

教研室

意见教研室主任：（签字）年月日

摘要

熙熙攘攘的街头，人流车水有条不紊地行进着，靠的是交通灯的指挥作用，交通灯的绿、红、黄灯交替工作着，指挥着交通，维持着秩序。

课程设计采用单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯，从而模拟十字路口交通灯的各种状态显示。设计由单片机AT89S52，LED八位数码显示管及若干按键组成。软件上采用C语言编程实现。主要编写了主程序，数码管显示程序，键扫程序和延时程序，经模拟，实现交通灯的功能。操作简单，设计简单易懂，但由于采用的是纯延时，因此会有一定的误差，但不影响总体效果。

关键词: 交通灯；AT89S52；数码管；C语言

目录

1 课程设计要求及总体方案介绍 (1)

1.1 交通灯课程设计任务 (1)

1.2 交通灯功能要求说明 (1)

1.3 交通灯设计总体方介案绍 (1)

1.4 交通灯设计工作原理说明 (2)

2 硬件系统设计 (3)

2.1 硬件电路各模块功能简介以及原理图模块 (3)

2.1.1 AT89S52芯片 (3)

2.1.2 电源电路模块 (3)

2.1.3 复位电路模块 (4)

2.1.4 下载电路模块 (4)

2.1.5 时钟电路模块 (5)

2.1.6 按键电路模块 (5)

2.1.7 数码管电路模块 (6)

2.1.8 LED电路模块 (6)

2.2 交通灯原理图 (7)

2.3 电源电路原理图 (7)

2.4 实物图 (7)

2.5 元件清单 (7)

3 软件系统的设计 (8)

3.1 使用单片机资源的情况 (8)

3.2 软件系统各模块功能简介 (8)

3.2.1 主程序 (8)

3.2.2 显示程序 (8)

3.2.3 延时程序 (8)

3.2.4 中断程序 (8)

3.2.5 键功能程序 (8)

3.3 软件系统程序流程框图 (8)

3.3.1 主程序框图 (8)

3.3.2 显示程序框图 (9)

3.3.3 延时程序框图 (10)

3.3.4 中断程序框图 (11)

3.3.5 键功能程序框图 (11)

3.4 程序清单 (12)

4 硬件调试及结果分析 (13)

4.1 硬件调试 (13)

4.1.1 启动调试 (13)

4.1.2 开启交通灯 (13)

4.1.3 紧急情况 (14)

4.1.4 恢复正常 (14)

4.2 误差分析 (15)

4.3 设计体会 (15)

结束语 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

附录 (19)

附录A 交通灯原理图 (19)

附录B 电源电路原理图 (20)

附录C 实物图 (21)

附录D 元件清单 (22)

附录E 程序清单 (23)

1 课程设计要求及总体方案介绍

1.1 设计课题任务

基本功能：设计一个具有特定功能的交通灯。交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。按开始键则开始工作，按结束键则返回“P.”状态。要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，甲车道为主车道，每次通车时间为60秒，乙车道为次车道，每次通车时间为30秒，要求黄灯亮3秒，并且1秒闪烁一次。有应急车辆出现时，红灯全亮，应急车辆通车时间10秒，同时禁止其他车辆通过。

1.2 功能要求说明

按下S5键，系统开始工作.模拟主车道通车，主车道通车时间为60S,数码管显示时间并开始倒计时。接着黄灯闪烁3次，一秒一次，次车道开始通车，通车时间为30S，数码管开始倒计时，接着黄灯闪烁。主次车道依次运行。按下S7,结束并返回P.。按下S6键，紧急车辆通行，主次车道红灯全亮。

1.3 设计课题总体方案介绍

设计采用单片机以及其外部设备组成硬件电路，其中包括AT89S52单片机、数码管显示器、LED灯。数码管的段控，位控通过74HC573锁存器；除此之外还有振荡电路，复位电路，电源电路和下载具体方案框图如图1所示。

图1 总体方案框图