基于单片机的无线交通灯设计与实现(含程序文件及仿真文件)

成绩评定表

课程设计任务书

目录

1设计要求 (1)

2设计方案 (1)

2.1设计思路 (1)

2.2设计框图 (1)

3设计原理及电路图 (2)

3.1 硬件原理 (2)

3.1.1 ATC89C52介绍 (2)

3.1.2 单片机最小系统 (2)

3.1.3 发射/接收芯片 (3)

3．2电路图 (4)

3.2.1 控制电路 (4)

3.2.2 被控制电路图 (4)

3.2.3 无线交通灯整体电路图 (6)

4设计程序 (6)

4.1 Keil C51软件介绍 (6)

4.2 设计流程图 (7)

4.3 设计程序代码 (8)

5 Proteus仿真 (13)

5.1 Proteus软件介绍 (13)

5.2 仿真结果 (13)

总结 (15)

参考文献 (16)

1设计要求

（1）采用单片机AT89C52实现红绿灯的自动工作，红灯、绿灯默认情况下点亮时间为60秒，并且可以接受远端发来的时间延迟命令。

（2）采用单片机AT89C52实现对远端交通灯时间延迟的控制

2设计方案

2.1设计思路

交通灯上电以后，在没有远端控制命令的情况下，按照原先默认的工作方式工作，在接收到远端延时控制命令后，随之改变其工作方以满足控制命令的要求；信号发射设备端可产生时间延迟控制命令。两者有相应的显示设备，使交通灯系统更合理化，人性化。

2.2设计框图

图2-1 控制模块框图

图2-2 被控制模块框图

3设计原理及电路图

3.1 硬件原理

3.1.1 ATC89C52介绍

AT89C52提供以下标准功能：4k字节

Flash闪速存储器，128字节内部RAM，

32个I/O口线，两个16位定时/计数器，

一个5向量两级中断结构，一个全双工串

行通信口，片内震荡器及时钟电路。同时，

AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并

支持两种软件可选的节电工作模式。空闲

方式停止CPU的工作，但允许RAM，定

时/计数器，串行通信口及中断系统继续工

作。掉电方式保存RAM中的内容，但震

荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直

到下一个硬件复位。图3-1 AT89C52

3.1.2 单片机最小系统

①复位电路:由电容串联电阻构成,由

图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以

知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电

平,并且,这个高电平持续的时间由电路的

RC值来决定.典型的51单片机当RST脚

的高电平持续两个机器周期以上就将复

位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可

靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取

8.2K.当然也有其他取法的,原则就要让RC

图3-2 复位晶振电路

组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平；

②复位输入高电平有效，当振荡器工作是，RST引脚出现两个机器周期以上的高电平，使单片机复位。此电路除具有上电复位功能外，若要复位只需按“RST”键，此电源Vcc经电阻分压，在RST端产生一个复位高电平；

③晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的方波便于12分频,方便定时操作)；

④单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机；

注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行；当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行；

⑤电源部分：接+5伏特的电压。

3.1.3 发射/接收芯片

nRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节能设计更方便。其DuoCeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。nRF2401适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。

图3-3 nRF401无线传输模块

3．2电路图

3.2.1 控制电路

控制电路图如图3-4所示，其中，开关控时间延长的开与关；LED数码管分显示红灯和绿灯分别延长的时间，最长延长时间为60秒，当超过60秒后，红灯、绿灯恢复为默认值。

图3-4 控制电路图

3.2.2 被控制电路图

被控制电路图如图3-5所示，其中，数码管分别在红灯、绿灯最后9秒亮起并自动

倒数，具有提示作用。

图3-5 被控制电路

3.2.3 无线交通灯整体电路图

图3-6 无线交通灯电路图

4设计程序

4.1 Keil C51软件介绍

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势。因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境uVision将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。