基于单片机控制交通灯的设计毕业设计说明书(论文).doc

四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:基于单片机控制的交通灯 设计 专 业:______电子信息工程技术________班 级:_________电信07-1班 _________15 第 页 息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学 生姓 名学号班级电信07-1班专业电子信息工程技术设计（或论文）题目基于单片机控制的交通灯设计指导教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注副教授学院电信教研室设计（论文）内容：[注意：选题要结合实际设计（论文）内容要详细写明具体步骤；学生在该设计中具体完成的工作（结果）] 1、介绍单片机的发展历史及人们对单片机技术的运用领域；2、对“单片机交通灯电路”的概述、设计和方案介绍；3、对交通灯系统的硬件设计；4、对交通灯系统的软件设计；5、着重讲解交通灯的整机工作原理：（1）东西方向（2）南北方向（3）紧急中断；6结论：简述单片机交通灯电路的系统构成及不足之处、自我总结进度安排：要有较为详细的时间安排（时间具体到周）进度安排内容及要求备注2008.10.13～10.29搜集资料并对交通灯的发展、定义等进行分析第6、7周2008.10.30～11.23着重分析交通灯的工作原理第8、9、10周2008.11.17～11.30分析交通灯的运行状况，完成整体的方案第10、11周2008.11.24～12.28对整个论文进行整理检查第11至16周2008.12.21～09.1.3毕业设计答辩第16、17周主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术 [M]. 北京：清华大学出版，1996[2]付家才.单片机控制工程实践技术[M]. 北京：化学工业出版社，2004.5[3]余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版社,2000.7审批意见教研室负责人：年 月 日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。

其中学生一份，指导教师一份目录摘要 1第一章 绪论 21.1单片机交通灯电路概述 21.2设计任务 21.3方案介绍 31.3.1方案设计思想 31.3.2方案示意图 4第二章 交通灯系统硬件设计 52.1 系统框架图 52.3 单元电路的分析与介绍 62.3.1 MSC-51芯片简介 62.3.2 LED显示数码管 92.3.3 晶体振荡器 102.3.4 复位电路 11第三章 交通灯系统软件设计 123.1主程序流程图 123.2 软件延时程序 123.3 中断程序 133.3.1 定时器中断 133.3.2 外部中断 143.4 数码显示管倒计时程序 143.5 LED工作程序 15第四章 系统工作原理 16第五章 结论 18致 谢 19参考文献 20附录1 21附录2 22摘要当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段而近年来，中国车辆数量不断增加，这以为着交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资源；使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益,为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。

关键词：单片机 交通灯 第一章 绪论1.1单片机交通灯电路概述近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统交通信号灯控制方式很多本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P2口设置红、绿灯燃亮时间的功能，红绿灯循环点亮，倒计时为5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P3口输出，显示时间直接通过P0和P2口输出至双位数码管）；外加紧急事件中断处理本系统只在基础交通灯上加了一个紧急通道开关，其实用性只适合中小型城市，使用范围小，还有待改进1.2设计任务东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行红灯的设计时间为40秒，黄灯为5秒，绿灯为34秒。

1.3方案介绍1.3.1方案设计思想状态A干道灯显示B干道灯显示东西方向红灯（40s）黄灯(5s)东西方向红灯(34s)绿灯(34s)南北方向黄灯(5s)红灯(40s)南北方向绿灯(34s)红灯(34s)本方案分三步：1、要建立两路信号灯的控制系统，本设计采用AT89C51芯片通过组合逻辑控制两路灯的显示关系2、建立显示控制系统，本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能通过8051芯片的P0和P1口分别设置南北与东西路道的红、绿、黄灯燃亮时间的功能，红绿黄灯循环点亮3、建立反馈信息部分，主要解决显示时间和灯控的同步问题，采用倒计时系统，通过紧急中断和复位电路同步反馈到显示系统的置数环节中注意：虽然本设计没有扩展I/O端口，但实际上8051的4个8位I/O端口中，真正能提供借用的只有P1口,因为P2和P0口通常用于传送外部传送地址和数据,P3口也有它的第二功能因此，8051通常需要扩展由于我们用外部输入设定红绿灯倒计时初值、数码管的输出显示、红绿黄信号灯的显示都要用到一个I/O端口，显然8051的端口是不够，需要扩展扩展的方法有两种：（1）借用外部RAM地址来扩展I/O端口；（2）采用I/O接口新片来扩充。

1.3.2方案示意图 B B 东西红灯亮 东西绿灯亮 A A （车辆禁止通行） （车辆可直线行驶和左转弯） 南北绿灯亮 南北红灯亮 （可以直线行驶和左转弯） （车辆禁止通行） 图1.1 图1.2 B 东西红灯亮 A （紧急车辆通行状态） 南北红灯亮 图1.3由上面三幅图可以知道，图1为东西（A）红灯、南北（B）绿灯状态下的正常通行状态，当南北（B）为绿灯状态时，南北方向的车辆可以通过并且可左转弯；图2同图1一样是属于正常通行状态，不过是东西（A）为绿灯、南北（B）红灯；图3为紧急车辆通行状态，当遇到紧急车辆需要通过的时候，四周红灯全亮，紧急车辆可以从十字路口通行。

第二章 交通灯系统硬件设计此设计采用的是AT89C51单片机为内部控制芯片，外部接有按键中断电路以及复位电路以外，还有4个两位数码管，用以倒计时和4个路口的灯，共12个LED灯2.1 系统框架图电路板一块，AT89S51单片机一片，八段LED数码管四个发光二极管12个（4个绿的，4个红，4个黄的），8个电阻，2个电容，1个晶振，1个电解电容，1个按键开关系统结构框图：图2.1）AT89C51外部晶体振荡电路按键复位电路数码显示管按键外部中断LED灯 图2.12.3 单元电路的分析与介绍2.3.1 MSC-51芯片简介MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：·中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。

·数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表 图2.2·程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格·定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向·并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输·全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口。