基于单片机的交通灯设计.doc

1、郑州航空工业管理学院单片机课程设计说明书2014 级 专业 班级题 目 学 号 姓 名 指导教师 二 一六年 十二 月 十五 日一、 交通灯的基本原理单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单

2、片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。交通灯是城市交通的重要指挥系统，与人们的日常生活密切相关。随着经济的快速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥堵和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发等一系列问题，因此设计一个灵活、稳定、便捷的多功能交通灯控制系统具有必要性和现实性。 本次设计的意义在于通过对具体的控制系统的设计，掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。在实践设计过程中，积累设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。本系统由单片机硬/软件系统，8 位 8 段数码管和 LED 灯显示系统。和电路控制电路等组

3、成，较好的模拟了交通路面的控制。倒计时电路主要是由双位共阴数码管和 74HC573N 驱动模块组成，控制信号通过单片机的端口 P1 口进行信号的传输。倒计时电路负责的是显示红绿灯持续显示的时间。当绿灯或者红灯持续显示时，数码管显示该状态的持续时间，在黄灯闪烁显示时，起到倒计时秒数的作用。红绿灯功能电路主要是由各色的发光二极管和 74HC573N 驱动模块组成，控制信号跟数码管一样都是通过 P1 口进行传输。红绿灯电路负责的是各个车行道和人行道通行状态的显示。系统经初始化可以开始自动运行，数码管有倒计时显示功能，即 1、具有直行、左转、右转、停止四个指示灯； 2、指示灯有倒计时显示功能，直行+右

4、转 20 秒，左转+右转 10秒，停止+右转 30 秒，按此规律不断循环；3、直行和左转灯灭掉前 3 秒能够闪烁提示（每秒两次） ；4、能够调整直行、左转、停止指示灯的时间。二、 交通灯的硬件设计本设计单片机主要是用于控制交通灯的演示系统，故只需要单片机最小系统即可完成。此电路由单片机、时钟电路、电源、复位电路 4个组成部分组成。下图分别为单片机原理图、交通灯系统电路图。图 1 单片机系统原理图图 2 交通灯系统原理图2.1 复位电路复位方式有多种，本设计采用按键复位。接线图如图 3 复位电路，在复位期间（即 RST 为高电平期间） ，P0 口为高组态，P1P3 口输出高电平；外部程序存储器读

5、选通信号 PSEN 无效。地址锁存信号 ALE 也为高电平。在设定的定时时间内必须在 RST 引脚产生一个由高到低的电平变化，以清内部定时器.图 3 复位电路图2.2 晶振电路选取原则：传统做法，但能够实现所需，即最简单也最是实用。电容选取 30pF，晶振为 12MHz。 图 4 晶振电路图 2.3 电源供 电电路供电电路由主电源和备用电源组成。主电源主要是由变压器、6A 整流桥、4 个二极管， 2 个 104pf 电容，二个电解电容以及 7805 三端稳压管组成。这个部分为系统提供主要的供电，输出电压为 5V 直流。备用电源主要是由 4 位的 5 号电池盒组成。这个部分在主电源断电时能够几乎

6、瞬时的为系统提供电源，输出电压也是 5V 直流。该电源直接接到单片机的电源端。图 5 主电源和备用电源切换功能电路2.4 原件清单三、交通灯的软件设计3.1 交通灯程序#include #include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned char code Tab= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0xce;sbit up=P31;sbit down=P32;sbit set=P33;sbit S8 = P20;sbit

7、S7 = P21;sbit S6 = P22;sbit S5 = P23;原件名称 数量 焊接位置电源部分USB 座 1 USBUSB 线 1双排针（2） 1 CONN1跳帽 2104 电容 0.1uF 7 C2,5,6,7,8,9,11LED 灯 1 D1电阻 2K 1 R2最小系统部分40 针座 1 U1STC89C52 1晶振 12MHz 1 Y1电容 20pF 2 C3,C4复位键 1 SW_RST电阻 10K 1 R1蜂鸣器 1 LS1+三极管 9015 9 Q1Q9电阻 330 1 R3键盘显示、通信部分16 针座 1 U2MAX232 1单排针（5） 1 UART按键 16 KE

8、Y1KEY16单排针（3） 1 SWITCH1跳帽 14 位 LED 2 DIGILED1,2电阻 4.7K 8 R14R21电阻 330 8 R6R13sbit S4 = P24;sbit S3 = P25;sbit S2 = P26;sbit S1 = P27;uchar fenduan1=20,fenduan2=10,fenduan3=3;uchar times=0;uchar second=0;uchar bsecond=0;uchar sss=0;uchar disData8=7,12,1,10,11,11,6,7;void keydisplay();void display();void Delay()unsigned char i;for(i=0;ifenduan1+fenduan2+fenduan3+1)bsecond=0;if(secondfenduan1) void main()TMOD |=0x01;/T0 16 位定时器 TH0=0x3c;TL0=0xb0;ET0=1;TR0=1;EA=1;while(1)key();if(sss%4=0)xianshi();elsekeydisplay();display(disData);3.2 程序流程图