交通灯课程设计报告

单片机应用课程设计——交通灯控制系统

姓名：徐昊

学号：12010155023

指导老师：张奔

目录

一、设计内容

二、进度安排

三、基本要求

四、设计过程

1、设计要求

2、设计要点

3、硬件设计

4、软件设计

五、设计报告

六、考核方法

基本要求

课程设计的基本要求：

单片机课程设计的主要内容包括：理论设计撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把理论设计内容进行全面的总结，把实践内容上升到理论高度。

一、设计内容

十字路口交通灯控制系统的设计

利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并且用4只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。要求系统的工作符合一般交通灯控制要求。

二设计过程

往南和往北的信号一致，即红灯（绿灯或黄灯）同时亮或同时熄灭。用两个

数码管来显示被点亮的指示灯还将点亮多久。 往东和往西方向的信号一致，其工作方式与南北方向一样，也采用两个数码管来倒计时。当南北方向为绿灯和黄灯时，东西向的红灯点亮禁止通行；而东西方向为绿灯和黄灯时，南北向的红灯点亮禁止通行。

假设南北方向为主干道，通行时间为60秒，东西方向是次干道，通行时间为30秒，黄灯点亮的时间均为4秒，则其工作方式如表1.1所示循环点亮信号灯。

十字交叉路口的 交通灯控制系统的结 构如图1.1所示。

图1.1 十字路口交通灯控制示意图

三、课程设计目的

（1）掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。

（2）通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。

（3）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

（4）与模拟电子技术，数字电子技术等课程相结合，进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，为以后所学的后续课程打下良好的基础。

（5）通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。

四、课程设计正文

交通灯系统

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时也带动着传统控制的日新月异更新。在自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机A T89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量

通过单片机芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；显示时间直接通过单片机的P0、P2口输出，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

软件方面

系统分析

本设计的主要任务为设计一个以AT87C51单片机为核心的最小应用系统，实现有时间显示的定时交通信号灯控制。要求：

（1）A道放行：绿灯放行40秒，同时B道红灯亮45秒。

（2）B道放行：B道绿灯亮40秒，同时A道红灯亮45秒。

十字路口的两组红绿交通灯受MCS-51单片机I/O口的控制，试验时皆由发光二极管替代，紧急车请求通过的信号由人工控制，以中断方式输入单片机。

正常模式：系统工作时，按照任务分析的状态循环进行，同时进行倒计时显示作为时间提示，使人们能够直观地把握时间。

系统设计

系统实施及程序

#include

bit red,green,yellow,turnred; //定义红、黄、绿及转红标志

code unsigned char tab[]=

{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

//共阴数码管0-9

unsigned char Dis_Shiwei;//定义十位

unsigned char Dis_Gewei; //定义个位

void delay(unsigned int cnt) //用于动态扫描数码管的延时程序{

while(--cnt);

}

{

TMOD |=0x01;//定时器设置10ms in 12M crystal定时器0，工作方式1，16位定时器TH0=0xd8; //65535-10000=55535=D8F0（十六进制)

TL0=0xf0;

IE= 0x82; //中断控制，EA=1开总中断，ET0=1：定时器0中断允许

TR0=1; //开定时器0中断

P1=0xfc;//红灯亮，根据红黄绿接灯的顺序。

red =1;

while(1)

{

P0=Dis_Shiwei;//显示十位，这里实现用8位数码管，即左1位

P2=0;

delay(300);//短暂延时

P0=Dis_Gewei; //显示个位，左数，2位

P2=1;

delay(300);

}

}

/********************************/

/* 定时中断*/

/********************************/

void tim(void) interrupt 1 using 1

{

static unsigned char second=60,count; //初值60

TH0=0xd8;//重新赋值，10毫秒定时

TL0=0xf0;

count++;

if (count==100)

{

count=0;

second--;//秒减1

if(second==0)

{ //这里添加定时到0的代码，可以是灯电路，继电器吸合等，或者执行一个程序if(red) //红灭，先转黄