北京交通大学单片机课程设计交通灯

交通灯设计

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学号：

2016年5月5日

1 课程设计总体目标

1.1总体结构

1.设计一个十字路口交通控制器。

2.开始运行后，先南北绿灯60S(通行60S)、东西红灯65S（禁止65S）；然后，南北转黄灯闪烁5S；接着，东西绿灯30S(通行30S)，南北红灯35S(禁止35S)；最后，东西转黄灯闪烁5S；

3.在二极管亮或者闪烁的同时两个方向的数码管显示倒计时，东西向一组数码管，南北向一组数码管。

2 硬件设计

包括硬件电路及工作原理描述

1.设计思路

模拟交通灯控制电路时运用单片机来控制红、黄、绿三色LED灯显示，并通过定时器中断来控制数码管显示倒计时。

红、黄、绿交替闪亮，利用数码管计数显示间隔等，用于管理十字路口的车辆及行人通过，计时牌显示路口通行转换剩余时间。

2.单片机总控制电路如下图：

STC89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，STC89C51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

3.74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。

74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。

当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。

当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由 B 向 A 传输;（接收）DIR=“1”，信号由 A 向 B 传输；（发送）当CE为高电平时，A、B均为高阻态。

由于P2口始终输出地址的高8位，接口时74LS245的三态控制端1G和2G接地，P2口与驱动器输入线对应相连。P0口与74LS245输入端相连,E端接地，保证数据线畅通。8051的/RD和/PSEN相与后接DIR，使得RD且PSEN 有效时，74LS245输入（P0.1←D1），其它时间处于输出（P0.1→D1）。

3 软件设计

程序流程框图

程序:

C语言：

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit RED_A=P0^0; //东西向指示灯sbit YELLOW_A=P0^1;

sbit GREEN_A=P0^2;

sbit RED_B=P0^3; //南北向指示灯sbit YELLOW_B=P0^4;

sbit GREEN_B=P0^5;

//延时倍数，闪烁次数，操作类型变量

uchar Time_Count=0,Flash_Count=0,Operation_Type=1;

//定时器0中断函数

void T0_INT() interrupt 1

{

TL0=-50000/256;

TH0=-50000%256;

switch(Operation_Type)

{

case 1://东西向绿灯与南北向红灯亮

RED_A=0;YELLOW_A=0;GREEN_A=1;

RED_B=1;YELLOW_B=0;GREEN_B=0;

if(++Time_Count!=100) return; //65s（65*100*50ms）切换

Time_Count=0;

Operation_Type=2;

break;

case 2://东西向黄灯开始闪烁，绿灯关闭

if(++Time_Count!=8) return;

Time_Count=0;

YELLOW_A=~YELLOW_A;GREEN_A=0;

if(++Flash_Count!=10) return;//闪烁

Flash_Count=0;

Operation_Type=3;

break;

case 3://东西向红灯与南北向绿灯亮

RED_A=1;YELLOW_A=0;GREEN_A=0;

RED_B=0;YELLOW_B=0;GREEN_B=1;

if(++Time_Count!=100) return; //30s（30*100*50ms）切换

Time_Count=0;

Operation_Type=4;

break;

case 4://南北向黄灯开始闪烁，绿灯关闭

if(++Time_Count!=8) return;

Time_Count=0;

YELLOW_B=~YELLOW_B;GREEN_A=0;

if(++Flash_Count!=10) return;//闪烁

Flash_Count=0;

Operation_Type=1;

break;

}

}

//主程序

void main()

{

TMOD=0x01;//T0方式1

IE=0x82;

TR0=1;

while(1);

}

汇编语言：

ZX EQU 42H

ZW EQU 43H

KCOUNTER EQU 50H

ORG 0

LJMP MAIN

ORG 0BH

LJMP T0INT

ORG 30H

MAIN: MOV SP,#6FH

MOV 46H,#2;0.1s

MOV TMOD,#01H

MOV TH0,#3CH;50ms

MOV TL0,#0D4H

MOV IE,#82H

SETB TR0

LP1: LCALL ZT1

SJMP LP1

T0INT:

CLR TR0

PUSH ACC

PUSH 0

DJNZ 46H,T0

MOV 46H,#2

INC R1;判断用数字变量

DEC R2;南北计时变量

DEC R3;东西数字变量

T0: MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0D4H

SETB TR0

P0P 0

POP ACC

RETI

ZT1: MOV R2,#60

MOV R3,#66 ;南北绿灯60s，东西红灯65s