基于单片机的交通控制系统

湖南商学院

《单片机应用系统设计》课程设计报告题目交通控制系统

姓名: ***

学号: 07*******

专业: 电子信息工程

班级: *****班

指导教师: ***

职称: 副教授

计算机与电子工程学院

2010年9月

课程设计作品验收表

注：1. 除“验收情况”栏外，其余各栏均由学生在作品验收前填写。

2. “验收情况”栏由验收小组按实际验收的情况如实填写。

目录

1绪论 (1)

1.1概述 (1)

1.2 设计目的 (1)

1.3设计任务 (1)

2总体设计 (2)

2.1设计思路 (2)

2.1.1红绿灯端口个数 (2)

2.1.2红绿灯显示时间 (2)

2.1.3数码管显示设计 (2)

2.2 总体设计方框图 (2)

3单元电路模块设计 (3)

3.1复位电路和晶振电路 (3)

3.2LED数码管显示电路 (3)

3.3交通灯状态显示电路 (4)

4软件编程设计 (6)

4.1程序框图 (6)

4.2程序流程图 (7)

5软件调试 (7)

6设计心得和存在问题 (7)

6.1设计过程中遇到的问题及解决方法 (7)

6.2设计心得 (8)

参考文献 (10)

附录1：硬件设计原理图 (11)

附录2：源程序 (12)

交通控制系统

1 绪论

1.1 概述

《单片机原理与应用》是电子信息工程专业的一门重要专业课，对应用能力和动手能力要求很高，课程设计环节是学生学习该课程后进行的一项必不可少的基本训练。随着电子技术的不断发展，单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。由于单片机具有可靠性高、体积小、干扰能力强、能在恶劣的环境下工作等特点，具有较高的性价比，因此广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化、机电一体化、家用电器等领域。作为电子信息工程专业的学生来说，应该要牢牢掌握好单片机的理论和实践技能，为以后的工作打下坚实的基础。

1.2 设计目的

1．使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解，熟练掌握汇编语言的编程方法，巩固学生所学理论知识；

2．通过交通信号灯控制系统的设计，掌握定时/计数器的使用方法，和简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力；

3．使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，培养学生系统设计的思想；

4．培养学生的软件设计能力，提高学生的动手能力；

5．培养学生查阅相关资料、撰写文档的能力和自学、科研的能力。

1.3 设计任务

设计一个交通控制系统，完成四个方向的交通灯控制和红、绿、黄灯三个灯对应的转换，并且七段数码管能正确显示红、绿、黄灯的时间，同时黄灯亮时，实现闪烁功能。

2总体设计

2.1 设计思路

2.1.1红绿灯端口个数

对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，即一共两组红黄绿灯。因此，采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯。

2.1.2 红绿灯显示时间

以南北向为例，南北方向绿灯，东西方向红灯，倒计时25s，到5s时，绿灯开始闪烁，闪烁时间2s。倒计时到3s时，南北向绿灯灭，黄灯亮。倒计时结束后，南北方向红灯，东西方向绿灯，倒计时重新开始，如此循环运行。

2.1.3数码管显示设计

为使倒计时显示代码更简洁直观，倒计时显示采用静态显示，直接由I/O接口输出给对应数码管。

2.2 总体设计方框图

图1电路方框图

电路方框图有单片机、复位电路、时钟电路、、倒计时驱动电路、倒计时显示电路、红绿灯驱动电路、红绿灯显示电路构成，其各部分的主控与被控关系如电路中箭头所示。

如图4所示，红绿灯显示电路使用P1口低六位，通过一片74LS245驱动芯片进行功率放大，然后送给对应红绿灯，使其按照程序熄灭。74ls245的AB/BA 端接高电平，表示数据由A端向B端输送。发光管的公共端进过一分压二极管接到VCC，因此为低电平有效。在设计方案中提到，南向和北向，东向和西向的红绿灯显示一致，所以南向和北向，东向和西向的红绿灯应接到相同的I/O口，在本电路中，南向和北向，东向和西向的红绿灯相串联接如P1口。其中，P1.0、P1.1、P1.2输出控制南北向红灯、绿灯、黄灯；P1.3、P1.4、P1.5输出控制东西向红灯、绿灯、黄灯。

在程序中，若想南北绿灯，东西红灯，只需MOV P1,#35H即可，其中35H 对应的二进制为（b），最高两位无效，1、0均可，这里最高两位为0。在低六位中，1对应的发光管熄灭，0对应的发光管点亮。同理，其他灯的亮灭只需为P2口赋相对应的十六进制值即可。

4 软件编程设计

4.1 程序框图

图5 程序方框图

4.2 程序流程图

图6 程序流程图

5 软件调试

按照上面设计的电路在proteus软件内画图，打开单片机软件开发系统WA VE，选择89c51单片机，在其中编写程序,运行生成一个后缀名为hex的文件，然后将该文件下载到proteus中的AT89c51单片机中进行仿真，观察实验现象。观察灯显示和时间显示是否都符合要求，如果不符合，则再调试。直至满足要求。仿真成功后，安装好实验板,然后将程序下载到电路板内，观察结果。能实现东西南北红黄绿灯对应显示等功能。

6 设计心得和存在问题

6.1 设计过程中遇到的问题及解决方法

1．从电源、输入到现实等各个模块的确定，既要从硬件电路的设计灵活及