单片机课程设计交通灯控制系统C51版副本讲解文档格式.docx
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心得体会
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2012—2013学年第1学期
电气与信息工程学院测控技术与仪器专业102班
课程名称:
单片机系统课程设计
设计题目:
交通灯控制系统(C51版)
完成期限:
自2012年12月17日至2012年12月28日共2周
内
容
及
任
务
1.1倒计时定时器设计
1.1.120s倒计时定时器:
倒计时由按钮启动,计时精度0.1s,在数码管中显示倒计时值。
1.1.30分钟倒计时定时器:
倒计时由按钮启动,计时精度1s,在数码管中显示倒计时值。
1.2交通灯控制系统设计
4个方向的交通信号灯总数不少于24个,不同路口的交通控制方案(包括信号灯数量、各方向的通行顺序与通行时间)通过修改数据表改变(不允许改程序),每个方向用2位数码管显示倒计时时间。
1.3在Proteus中仿真,分析仿真结果
1.4用C51语言编写单片机程序
1.5撰写课程设计说明书(课程设计报告)
进
度
安
排
起止日期
工作内容
2012.12.17-2012.12.21
讲述设计内容及基本原理,进行系统的设计
2012.12.24-2012.12.28
完成系统调试,课程设计的验收
主
要
参
考
资
料
[1]欧伟明、何静.单片机原理与应用系统设计.电子工业出版社,2009年
[2]刘苗生、潘宗预.单片机测控系统设计.中国物质出版社,2006年
单片机系统课程设计说明书
交通灯控制系统(C51版)
起止日期:
2012年12月17日至2012年12月28日
学生姓名
刘宝雨
班级
测控1002班
学号
10401600244
成绩
湖南工业大学电气与信息工程学院
2012年12月10日
◆前言-----------------------------------------------------------------------2
一、总体设计要求----------------------------------------3
1.硬件、框图--------------------------------------------3
2.软件、模块及任务---------------------------------------3
二、硬件设计--------------------------------------------4
1.硬件原理图---------------------------------------------4
2.器件选择-----------------------------------------------4
3.电路设计-----------------------------------------------6
三、软件设计--------------------------------------------7
1.程序流程图---------------------------------------------7
2.程序编写-----------------------------------------------8
四、仿真调试-------------------------------------------14
五、实验总结-------------------------------------------15
六、参考文献-------------------------------------------16
前言
如今随着人们生活水平的提高,车辆越来越多,交通事故频繁发生。
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。
交通灯在城市交通中起着重要的作用,它与人们日常生活密切相关,是人们出行的安全保障。
因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。
为了解决这些问题,我们更应该提高交通控制和管理水平,合理使用现有交通设施,充分发挥其能力,提高交通效率,促进和谐交通的建立。
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,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是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,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。
本系统设计一个基于单片机的交通灯控制系统。
通过对交通灯的设计仿真和模拟,来加强对单片机的应用的了解和学习,加强对课堂理论知识的学习,同时为以后的进一步深造打下一个良好的基础。
一、总体设计要求
1.硬件方案
根据设计的要求可知,系统的硬件原理框图如下图所示。
系统硬件框图
单片机可选用AT89C51,它与8052系列单片机全兼容,但其内部带有4KB的FLASHROM,设计时无需外接程序存储器,为设计和调试带来极大的方便。
南北向和东西向各采用2个数码管计时,同时需要对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时。
若单片机的IO口不够用时,可以考虑用扩展来满足系统的要求。
2.软件方案
根据设计要求,程序框图如图1所示。
软件可由C语言完成,也可由C语言完成。
软件设计可以分为以下几个功能模块:
主程序:
初始化
计时程序模块:
为定时器的中断服务子程序,完成0.1秒(或其他时间)和1秒的时间定时。
显示程序模块:
完成24个发光二极管和8个LED数码管的显示驱动。
软件设计程序流程图
3、硬件设计
1、原件选择
◆AT89C51芯片
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8051产品引脚兼容,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,可以按照常规方法对其进行编程,也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
◆共阴极数码管
共阴极数码管的管脚如图所示,其中标注共极的管脚接电源和地,标注字母的管脚分别接译码器的对应输出端;
DP控制小数点的显示,若不需要显示,则该端口接电平或是悬空,若需要显示,则接高电平;
共阴极数码管当输入高电平时显示。
2、电路设计
ATMEL公司生产的AT89C52单片机它是硬件电路的核心部分,时钟电路晶振使用12MHz
◆时钟电路设计如下图所示:
单片机系统的时钟电路
◆复位电路如下图所示:
单片机系统的复位电路
◆电源电路设计
电源用5V直流变压器直接供电。
供电电路
显示电路采用8个共阴数码管,P1口作为数码管的输入,分别作为东西南北四路数码管的位选端。
数码管显示电路
三、软件设计
1、程序流程图
主程序流程图
2、程序编写
#include<
reg51.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitdula=P2^0;
sbitwela=P2^1;
ucharcodetable[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
ucharnum,deng,dengl,shi,ge,lshi,lge;
intshijian,shijianl;
voiddelay(uintz)
{
uintx,y;
for(x=z;
x>
0;
x--)
for(y=110;
y>
y--);
}
voiddisplay(ucharshi,ucharge)
dula=1;
P0=table[shi];
dula=0;
P0=0x00;
wela=1;
P0=0xfe;
wela=0;
delay(5);
P0=table[ge];
P0=0xfd;
voiddisplayl(ucharlshi,ucharlge)
P0=table[lshi];
P0=0xfb;
P0=table[lge];
P0=0xf7;
voiddx()
if(shijian==0)
{
switch(deng)
{
case0:
shijian=20;
//左转弯绿灯
deng=1;
break;
case1:
shijian=5;
//左转弯黄灯
deng=2;
case2:
shijian=30;
//直走绿灯
deng=3;
case3:
//直走黄灯
deng=4;
case4:
shijian=60;
//禁止通行
deng=0;
}
}
if(shijianl==0)
switch(dengl)
shijianl=60;
dengl=1;
shijianl=20;
dengl=2;
shijianl=5;
dengl=3;
shijianl=30;
//直行绿灯
dengl=4;
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