单片机控制交通灯课程设计bnej

1、湖 南 工 学学 院单片机机课程程设计说说明书课题名称称： 基基于单片片机的交交通灯设设计系 部： 电气与与信息工工程系专 业： 电气自自动化班 级： 06044班设 计 人： 冯娟娟娟学 号： 440100610001同组成员员： 李惠连连 李明月月指导老师师： 陆秀秀令（教教授）时 间： 20008年月111月摘要:近年来随随着科技技的飞速速发展，单单片机的的应用正正在不断断深入，同同时带动动传统控控制检测测技术日日益更新新。在实实时检测测和自动动控制的的单片机机应用系系统中，单单片机往往往作为为一个核核心部件件来使用用，仅单单片机方方面知识识是不够够的，还还应根据据具体硬硬件结构构软硬件结合合，加以以完善。十字路口口车辆穿穿梭，行行人熙攘攘，车行行车道，人人行人道道，有条条不紊。那那么靠什什么来实实现这井井然秩序序呢？靠靠的就是交通通信号灯灯的自动动指挥系系统。交交通信号号灯控制制方式很很多。本本系统采采用MSSC-551系列列单片机机ATSSC511和可编编程并行行I/OO接口芯芯片82255AA为中心心器件来来设计交交通灯控控制器，实实现了能能根据实实际车流流量通过过8051

2、芯片片的P11口设置置红、绿绿灯燃亮亮时间的的功能；红绿灯灯循环点点亮，倒倒计时剩剩5秒时时黄灯闪闪烁警示示（交通通灯信号号通过PPA口输出出，显示时时间直接接通过882555的PCC口输出至双双位数码码管）；车辆闯闯红灯报报警；绿绿灯时间间可检测测车流量量并可通通过双位位数码管管显示。本本系统实用用性强、操作简简单、扩扩展功能能强。 关键词：单片机 交通通灯 闯红灯灯 检测测车流量量1 引言言当今，红红绿灯安安装在各各个道口口上，已已经成为为疏导交交通车辆辆最常见见和最有有效的手手段。但但这一技技术在119世纪纪就已出出现了。18588年，在在英国伦伦敦主要要街头安安装了以以燃煤气气为光源源的红，蓝蓝两色的的机械扳扳手式信信号灯，用用以指挥挥马车通通行。这这是世界界上最早早的交通通信号灯灯。18868年年，英国国机械工工程师纳纳伊特在在伦敦威威斯敏斯斯特区的的议会大大厦前的的广场上上，安装装了世界界上最早早的煤气气红绿灯灯。它由由红绿两两以旋转转式方形形玻璃提提灯组成成，红色色表示“停止”，绿色色表示“注意”。18669年11月2日日，煤气气灯爆炸炸，使警警察受伤伤，遂被被取消。电气

3、启动动的红绿绿灯出现现在美国国，这种种红绿灯灯由红绿绿黄三色色圆形的的投光器器组成，119144年始安安装于纽纽约市55号大街街的一座座高塔上上。红灯灯亮表示示“停止”，绿灯灯亮表示示“通行”。19188年，又又出现了了带控制制的红绿绿灯和红红外线红红绿灯。带带控制的的红绿灯灯，一种种是把压压力探测测器安在在地下，车车辆一接接近红灯灯便变为为绿灯；另一种种是用扩扩音器来来启动红红绿灯，司司机遇红红灯时按按一下嗽嗽叭，就就使红灯灯变为绿绿灯。红红外线红红绿灯当当行人踏踏上对压压力敏感感的路面面时，它它就能察察觉到有有人要过过马路。红红外光束束能把信信号灯的的红灯延延长一段段时间，推推迟汽车车放行，以以免发生生交通事事故。信号灯的的出现，使使交通得得以有效效管制，对对于疏导导交通流流量、提提高道路路通行能能力，减减少交通通事故有有明显效效果。119688年，联联合国道道路交通通和道路路标志信信号协定定对各各种信号号灯的含含义作了了规定。绿绿灯是通通行信号号，面对对绿灯的的车辆可可以直行行，左转转弯和右右转弯，除除非另一一种标志志禁止某某一种转转向。左左右转弯弯车辆都都必须让让合法地地正在路

4、路口内行行驶的车车辆和过过人行横横道的行行人优先先通行。红红灯是禁禁行信号号，面对对红灯的的车辆必必须在交交叉路口口的停车车线后停停车。黄黄灯是警警告信号号，面对对黄灯的的车辆不不能越过过停车线线，但车车辆已十十分接近近停车线线而不能能安全停停车时可可以进入入交叉路路口。2 单片片机概述述单片机微微型计算算机是微微型计算算机的一一个重要要分支，也也是颇具具生命力力的机种种。单片片机微型型计算机机简称单单片机，特特别适用用于控制制领域，故故又称为为微控制制器。通常，单单片机由由单块集集成电路路芯片构构成，内内部包含含有计算算机的基基本功能能部件：中央处处理器、存存储器和和I/OO接口电电路等。因因此，单单片机只只需要和和适当的的软件及及外部设设备相结结合，便便可成为为一个单单片机控控制系统统。单片机经经过1、22、3、33代的发发展，目目前单片片机正朝朝着高性性能和多多品种方方向发展展，它们们的CPPU功能能在增强强，内部部资源在在增多，引引角的多多功能化化，以及及低电压压底功耗耗。3 芯片片简介3.1 MSCC-511芯片简简介MCS-51单单片机内内部结构构80051是是MCSS-5

5、11系列单单片机的的典型产产品，我我们以这这一代表表性的机机型进行行系统的的讲解。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：中央处处理器：中央处处理器(CPUU)是整整个单片片机的核核心部件件，是88位数据据宽度的的处理器器，能处处理8位位二进制制数据或或代码，CCPU负负责控制制、指挥挥和调度度整个单单元系统统协调的的工作，完完成运算算和控制制输入输输出功能能等操作作。数据存存储器(RAMM)80551内部部有1228个88位用户户数据存存储单元元和1228个专专用寄存存器单元元，它们们是统一一编址的的，专用用寄存器器只能用用于存放放控制指指令数据据，用户户只能访访问，而而不能用用于存放放用户数数据，所所以，用用户能使使用的RRAM只只有1228个，可可存放读读写的数数据，运运算的中中间结果果或用户户定义的的字型表表。图1程序存存储器(ROMM)：80511共有440966个8位位掩膜RROM，用用于存放放用户程程序，原原始数据据或表格格

6、。定时/计数器器(ROOM)：80511有两个个16位位的可编编程定时时/计数数器，以以实现定定时或计计数产生生中断用用于控制制程序转转向。并行输输入输出出(I/O)口口：80511共有44组8位位I/OO口(PP0、 P1、PP2或PP3)，用用于对外外部数据据的传输输。全双工工串行口口：80511内置一一个全双双工串行行通信口口，用于于与其它它设备间间的串行行数据传传送，该该串行口口既可以以用作异异步通信信收发器器，也可可以当同同步移位位器使用用。中断系系统：80511具备较较完善的的中断功功能，有有两个外外中断、两两个定时时/计数数器中断断和一个个串行中中断，可可满足不不同的控控制要求求，并具具有2级级的优先先级别选选择。时钟电电路：80511内置最最高频率率达122MHzz的时钟钟电路，用用于产生生整个单单片机运运行的脉脉冲时序序，但880511单片机机需外置置振荡电电容。单片机的的结构有有两种类类型，一一种是程程序存储储器和数数据存储储器分开开的形式式，即哈哈佛(HHarvvardd)结构构，另一一种是采采用通用用计算机机广泛使使用的程程序存储储器与数数据存储储器合二二为一的

7、的结构，即即普林斯斯顿(PPrinncetton)结构。IINTEEL的MMCS-51系系列单片片机采用用的是哈哈佛结构构的形式式，而后后续产品品16位位的MCCS-996系列列单片机机则采用用普林斯斯顿结构构。下图是MMCS-51系系列单片片机的内内部结构构示意图图2。 图2MCS-51的的引脚说说明：MCS-51系系列单片片机中的的80331、880511及87751均均采用440Piin封装装的双列列直接DDIP结结构，右右图是它它们的引引脚配置置，400个引脚脚中，正正电源和和地线两两根，外外置石英英振荡器器的时钟钟线两根根，4组组8位共共32个个I/OO口，中中断口线线与P33口线复复用。现现在我们们对这些些引脚的的功能加加以说明明：MCS-51的的引脚说说明：MCS-51系系列单片片机中的的80331、880511及87751均均采用440Piin封装装的双列列直接DDIP结结构，右右图是它它们的引引脚配置置，400个引脚脚中，正正电源和和地线两两根，外外置石英英振荡器器的时钟钟线两根根，4组组8位共共32个个I/OO口，中中断口线线与P33口线复复用。现现在我们们对这些些

8、引脚的的功能加加以说明明：如图图3 图3Pin99:REESETT/Vppd复位位信号复复用脚，当当80551通电电，时钟钟电路开开始工作作，在RRESEET引脚脚上出现现24个个时钟周周期以上上的高电电平，系系统即初初始复位位。初始始化后，程程序计数数器PCC指向000000H，PP0-PP3输出出口全部部为高电电平，堆堆栈指针针写入007H，其其它专用用寄存器器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。80511的复位位方式可可以是自自动复位位，也可可以是手手动复位位，见下下图4。此外外，REESETT/Vppd还是是一复用用脚，VVcc掉电电其间，此此脚可接接上备用用电源，以以保证单单片机内内部RAAM的数数据不丢丢失。图4Pinn30:ALEE/当访访问外部部程序器器时，AALE(地址锁锁存)的的输出用用于锁存存地址的的低位字字节。而而访问内内部程序序存储器器时，AALE端端将有一一个1/6时钟钟频率的的正脉冲冲信号，这这个信号号可以用用于识别别单片机机是否工

9、工作，也也可以当当作一个个时钟向向外输出出。更有有一个特特点，当当访问外外部程序序存储器器，ALLE会跳跳过一个个脉冲。如果单片片机是EEPROOM，在在编程其其间，将将用于输输入编程程脉冲。Pinn29:当访问问外部程程序存储储器时，此此脚输出出负脉冲冲选通信信号，PPC的116位地地址数据据将出现现在P00和P22口上，外外部程序序存储器器则把指指令数据据放到PP0口上上，由CCPU读读入并执执行。Pinn31:EA/Vppp程序存存储器的的内外部部选通线线，80051和和87551单片片机，内内置有44kB的的程序存存储器，当当EA为为高电平平并且程程序地址址小于44kB时时，读取取内部程程序存储储器指令令数据，而而超过44kB地地址则读读取外部部指令数数据。如如EA为为低电平平，则不不管地址址大小，一一律读取取外部程程序存储储器指令令。显然然，对内内部无程程序存储储器的880311,EAA端必须须接地。在编程时时，EAA/Vppp脚还还需加上上21VV的编程程电压。3.2 82255芯芯片简介介82555可编程程并行接接口芯片片简介: 82555可编编程并行行接口芯芯片有三三个输入入输出端端口，即即A口、BB口和CC口，对对应于引引脚PA

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