单片机课程设计-基于单片机交通灯控制设计与实现论文.docxVIP

《单片机原理及应用》

课程设计报告

设计题目基于单片机

交通灯控制设计与实现

学院名称信息工程学院

专业班级14物联本1

姓名

学号

目录TOC\o1-3\h\z\u

1概述 1

2硬件设计 2

2.1系统硬件总体结构 2

2.2模块电路分析 2

2.2.1单片机最小系统 3

2.2.2时钟电路 3

2.2.3复位电路 4

2.2.4数码管动态显示电路 5

2.2.5LED显示电路 5

3软件设计 7

3.1红绿灯显示程序设计 7

3.2数码管显示程序设计 8

4仿真测试 9

4.1软件测试 9

4.2硬件测试 11

5总结与展望 12

5.1总结 12

5.2展望 12

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1概述

交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。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。本系统采用单片机AT89C52为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等4大部分组成。软件上采用C52编程，主要编写了主程序、LED、数码管动态显示程序、中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。

2硬件设计

2.1系统硬件总体结构

本次设计交通灯，使用了AT89C52单片机芯片控制电路。按下开关，交通灯开始工作，50秒倒计时，南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。接着15秒倒计时，南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮。其总体实现框图如图2-1所示。

开关数码

开关

数

码

管

显

示

电

路

STC89C52

复位电路

复位电路

晶振电路

晶振电路

LE

LED显示模块

图2-1硬件总体框图

硬件总体框图中包含了三个芯片，AT89C52是核心芯片，两个触发器74HC573。

2.2模块电路分析

交通灯能正常工作，是在各个电路模块组合下协调完成的，其中包括了单片机工作电路、复位电路、时钟电路、LCD电路、数码管的显示电路、开关电路。下面做详细介绍。

2.2.1单片机最小系统

所谓单片机最小系统，就是在尽可能少的外部电路条件下，形成一个可以独立工作的单片机系统，单片机最小工作电路包括：时钟电路、复位电路和电源，在此基础加上应用系统所需，才能构成一个整体的电路系统。

单片机最小系统如图2-2所示。

图2-2单片机最小系统

图4-2中，接第9脚的电路为复位电路，接18脚、19脚的为时钟电路，电源引脚略去，电源已默认接通。

2.2.2时钟电路

单片机的各项工作都是在时钟信号的控制下协调进行的，时钟电路的作用是为单片机提供一个时钟信号，所有程序都按照特定的时间顺序工作，它控制着计算机工作的节奏。

时钟电路中的晶体振荡器简称晶振，晶体振荡器可以分为有源晶振和无源晶振共两种类型。

根据连接方式的不同，时钟电路分为内部时钟方式和外部时钟方式，区别在于前者是单片机内部的振荡电路产生时钟信号，后者则是外部振荡源为单片机提供时钟信号，时钟产生方式如图2-3所示。

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图2-3内部时钟方式电路图

本次设计中采用内部振荡方式为单片机提供时钟信号。

2.2.3复位电路

除了时钟电路，复位电路也是一个十分重要的组成部分。复位电路是指使单片机中的各部分电路恢复到初始状态的电路，其基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。复位电路的工作就像是计算器的清零操作一样，当输入错误数据时，可以按清零键恢复到初试状态，复位电路的道理与之相同。

（1）单片机的复位状态

在单片机中，复位电路