单片机十字路口交通灯设计报告含程序讲解

单片机实训报告

课程名称：单片机小系统设计与制作

系别：电子工程系

专业：移动通信技术

班级：11移动通信301班

学号：

学生姓名：

指导教师：

2012年12月17日

目录

1 概述

1.课题名称……………………………………………………………………………

2.设计任务……………………………………………………………………………

3.设计意义……………………………………………………………………………

2 系统总体方案及硬件设计

1．系统方框图………………………………………………………………………2．工作原理…………………………………………………………………………3．电路原理图………………………………………………………………………4．单片机最小系统…………………………………………………………………5．时间显示电路……………………………………………………………………6．交通灯电路………………………………………………………………………

3 软件设计

1．单片机交通控制系统总体设计………………………………………………… 2．系统流程图……………………………………………………………………… 3．系统仿真电路图………………………………………………………………… 4．仿真结果分析……………………………………………………………………

4 系统软件程序的设计

1．程序主体设计流程............................................... 2．理论基础知识................................................... 3．子程序模块设计.................................................. 4．系统软件调试.................................................... 5．PROFESSIONAL仿真............................................... 6．集成开发环境KEIL ...............................................

5 系统总体原理图

6 系统程序

7 材料清单

概述

1．实训名称

单片机控制的十字路口交通灯数码管显示控制系统设计。

2.设计任务

1）完成交通灯的变化规律，就是一个十字路口分别为东西向和南北向，四个路口均有红黄绿三灯和两位LED数码显示管，及每个路口有一个人行道交通灯。

2）交通灯上电后进入初始状态即东西红灯常亮60s，南北绿灯常亮65s，第一种状态：南北绿灯亮通车，东西红灯亮禁止通行，当东西红灯亮时，东西方向的人行道为绿灯，持续60s后转第二个状态：南北绿灯灭转黄灯闪亮5次，延时5s,东西仍然红灯，东西方向人行道仍为绿灯；5s后转第三个状态：东西绿灯亮通车60s，南北转红灯禁止通行65s，南北方向人行道为绿灯持续60s ;60s后转第四个状态：东西绿灯灭转黄灯闪亮5次，延时5s，南北仍然红灯，南北方向人行道仍为绿灯。最后循环至第一种状态。

3）用4个两位一体LED数码管（各个方向均有1个两位一体LED数码管，分别表示个位和十位）显示倒计时。倒计时用于提醒驾驶员和行人信号灯发生变化的时间，以便他们在“停止”和“通行”两者作出合适的选择。

3.设计意义

交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间太短，变化太快，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。

2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，比如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。

在交通灯控制系统设计过于死板，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的实用意义，它能根据道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单

片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。

系统及硬件设计

1.系统方框图

2.工作原理

由软件设置交通灯的初始时间，南北方向通行65秒，东西方向通行60秒，数码管使用动态显示，P0口送字形码，P2口送字位选通信号，通过单片机的P1口控制各种信号灯的燃亮与熄灭。采用中断方式实现按键的功能。

AT89C51

交通灯数码

管显示部分

复位电路

时钟电路

交通灯

东西方向EW

G Y R

南北方向NS

G Y R

系统控制

电路

3.电路原理图

RET

123a b c

a

a

1

1

b

2

b

2

c

3

c 3

u

y

r e w q q w e r y u

k k

q w e r y u p24p23

u

y r e w q

w q e r y u

p23p24

q w e r y u

k

p23p24

a

c

a

c

1

a

b

2

1

1

2

1

2

2

b

a

XTAL2

18XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29

RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1

AT89C51

X1R1

10K

C1

33pF

C2

33pF

C3

10uF

D1

LED-RED

D4

LED-RED

D9

LED-RED

D10

LED-RED R2

270

R3

270

R4

270

R5

270

R6

270

R7

270

R8

270

R9

270

R10

270

R11

270

R12

270

R13

270

D2

LED-GREEN

D5

LED-GREEN

D8

LED-GREEN D11

LED-GREEN D12

LED-YELLOW

D3

LED-YELLOW

D6

LED-YELLOW

D7

LED-YELLOW 23456789

1

RP1

RESPACK-8

D13

LED-RED

D14

LED-RED

D15

LED-RED

D16

LED-RED

D17

LED-RED

D18

LED-RED

D19

LED-RED D20

LED-RED D21

LED-GREEN

D22

LED-GREEN

D23

LED-GREEN

D24

LED-GREEN

D25

LED-GREEN

D26

LED-GREEN

D27

LED-GREEN

D28

LED-GREEN

R15

270

R16

270

R17

270

R18

270

R19

270

R20

270

R21

270

R22

270

R23

270

R24

270

R25

270

R26

270

R27

270

R28

270

270270

R30

270

4．单片机最小系统