交通灯模拟控制系统

课程设计说明书

课程设计名称：专业课程设计

课程设计题目：交通灯模拟控制系统

学院名称：信息工程学院

专业：电子信息工程班级：110413 学号：11041327 姓名：王争盛评分：教师：陶秋香

20 14 年 6 月27 日

电子信息工程专业课程设计任务书

20 13 －20 14学年第2 学期分散1周第17 周－19 周集

中

题目交通灯模拟控制系统

内容及要求

1．用单片机扩展一片8255，用12个发光二极管模拟一个十字交叉路口的红、绿、黄灯，并设置二个紧急放行按键；

2．正常行驶时，东西或南北方向的灯按绿灯亮10秒，黄灯闪烁3秒，红灯亮12秒控制；

3．当东西或南北方向的紧急放行按键按下时，如果禁行方向为红灯，则红灯继续维持12秒；如果禁行方向为绿灯，则立即变为黄灯闪烁3秒；如果禁行方向为黄灯，则黄灯继续维持。

进度安排

1. 分散1周：布置任务、查阅资料、选择方案。

注意：学生的设计方案需经指导老师检查通过后方可进实验室进行制作。

2. 第17周：模块训练，软件设计及调试。

3. 第18周-第19周：领元器件、制作、焊接、硬件调试、软硬件调试调试、验收及测试并上交报告。

学生姓名：王争盛，徐淑艳

指导时间分散1周，集中指导：2014.6.9-6.27 指导地点：E 楼 505室

任务下达2014 年 5 月 21日任务完成2014 年 6 月 27日

考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师陶秋香系（部）主任贾杰

注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份

备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要

随着计算机科学技术的不断发展，单片微型机得到了广泛的应用，是人们利用计算机设计和开发各种应用系统的基础。同时单片机接口技术也是一门实践性较强的课程，理论与实践相结合可以更好的掌握知识这也是这次交通灯系统控制的设计目的。

交通灯是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作为交通安全检查的重要依据，是交通秩序正常进行的有力保障。

本次的交通灯控制系统主要由单片机结合8255A并行口等芯片组成。整个课程设计使用单片机的P1口和P0口扩张端口至8255芯片获取编程的地址由8255的PA口和PB口实现交通灯的并由开关K1、K2实现东西、南北方向的紧急放行。这个系统看上去比较简单，但它运用了单片机的定时功能、IO口的扩展功能以及对8255A的熟悉运用。

关键字8255A、紧急情况、定时

目录

第一章设计内容及要求 (1)

第二章系统组成及工作原理 (2)

2.1 AT89C52的工作原理 (2)

2.2 8255的工作原理 (4)

2.2.1 8255特性 (4)

2.2.2 8255A的工作方式 (4)

2.2.3 引脚信号 (4)

2.3 发光二极管 (6)

2.4 紧急放行按键 (6)

2.5 74ALS573 (6)

第三章硬件电路方案设计 (7)

3.1 方案选择 (7)

3.2 交通灯各部分功能分析及各逻辑器件描述 (8)

3.2.1 单片机输入输出引脚 (8)

3.2.2 时钟定时控制部件 (9)

3.2.3 LED数字显示电路 (10)

3.2.4 复位电路 (11)

3.2.5 红黄绿灯显示电路 (12)

3.2.6 扩展并行I/O口8255 (12)

3.2.7 74ALS573芯片简介 (13)

3.2.8 紧急情况 (14)

3.3 电路参数分析 (15)

第四章软件设计 (16)

4.1 主程序流程图 (16)

4.2子程序流程图 (17)

4.3 程序详细设计 (21)

4.3.1 初始化定时器程序 (21)

4.3.2 中断程序 (21)

4.3.3 红绿灯控制程序 (21)

4.3.4 延时程序 (23)

第五章调试与测试结果分析 (24)

5.1 硬件和软件的测试 (24)

5.2 调试过程中遇到的问题 (24)

5.3 实验结果分析 (24)

结论 (25)

参考文献 (26)

附录 (27)

附录一 (27)

附录二 (33)

附录三 (34)

第一章设计内容及要求

(1）用单片机扩展一片8255，用12 个发光二极管模拟一个十字交叉路红、绿、黄灯，并设置二个紧急放行按键。

(2)正常行驶时，东西或南北方向的灯按绿灯亮10 秒，黄灯闪烁3 秒，红灯亮12秒控制。

(3)当东西或南北方向的紧急放行按键按下时，如果禁行方向为红灯，则红灯继续维持12 秒；如果禁行方向为绿灯，则立即变为黄灯闪烁3 秒；如果禁行方向为黄灯，则黄灯继续维持。

第二章系统组成及工作原理

2.1 AT89C52的工作原理

89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能。89C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8K片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。

下面介绍89C52各管脚图及各引脚的功能与连接方法：

89C52各管脚图

VCC：供电电压。GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，