微机原理课程设计-交通灯基本_课程设计.doc

目 录一、 设计任务与目的二、 团队组成与分工三、 电路设计说明四、 软件编程说明五、 测试结果与分析六、 设计体会与建议七、 参考文献 一、设计任务与目的1、 基本功能：利用单片机的定时器定时、按键、发光二极管和数码管等，实现十字路口的红黄绿灯自动交替点亮和熄灭，用LED数码管显示时间。（要求红黄绿灯转换间隔时间为20s，A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间）（60%）2、提高部分1：设置手动和自动模式，自动模式同基本功能，手动模式可设置30s，45s和1min。（15%）3、提高部分2：自动模式增加车流量调控功能，当车流量（用按键随意设置）多于某数值时，按某种对应关系延长红绿灯转换间隔，（15%）4、提高部分3：设计多个路口联动的具有通信功能的电路，给出2个路口的通信验证，可采用RS232或RS485接口电路。（10%）二、团队组成与分工 1、团队由组长，成员两人组成，共同对该课程进行设计。 2、按照我们的设想，所选设计的任务只需要用到单片机，因此只需要进行C语言编程来实现基本功能，因此我们两人共同编写程序即可。 3、从最终完成情况来说，组长占60%，成员占40%。三、电路设计说明 1、工作原理为实现基本功能，即十字路口的红黄绿灯自动交替点亮和熄灭，用LED数码管显示时间，因此，我组对这设计分析如下：设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图1所示： 图1 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下： （1）南北方向红灯亮，黄灯和绿灯都不亮，倒计时59s；东西方向红灯不亮，黄灯先亮，倒计时6s，然后绿灯亮，倒计时53s。此状态下东西方向允许通行，南北方向禁止通行。 （2）东西方向红灯亮，黄灯和绿灯都不亮，倒计时59s；南北方向红灯不亮，黄灯先亮，倒计时6s，然后绿灯亮，倒计时53s。此状态下南北方向允许通行，东西方向禁止通行。 表1 交通状态及红绿灯状态 状态1 状态2东西向 禁止 通行南北向 通行 禁止南北红灯 1 0 南北黄灯 0 1（倒计时6s）南北绿灯 0 1东西红灯 0 1东西黄灯 1（倒计时6s） 0东西绿灯 1 0 东西南北四个路口均有红绿黄3灯，在任一个路口，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。状态及红绿灯状态如表1所示。说明：0表示灭，1表示亮。 2、主要器件 单片机。四、软件编程说明 1、全部控制程序实际上分为若干模块：状态灯控制程序，LED显示程序，中断服务子程序，红绿灯时间调整程序等。 整个软件程序方面主要分两大部分：主程序部分和中断处理程序。流程图如图2所示。开始系统初始化东西亮绿灯，南北亮红灯调显示子程序（动态显示）东西，南北方向换向东西黄灯闪烁，南北亮红灯灯中断处理子程序处理返回 图2设计说明：该智能交通灯控制系统的软件设计采用的是顺序执行并反复循环的方法。智能交通灯控制系统在正常工作的情况下，每19s循环变化一次。每个循环周期在还剩6s时，正在通行路口的黄灯同时点亮并开始闪烁，以提醒路人上的行人及车辆，交通灯即将发生变化。 2、电路图 3、源程序：#includesbit DUAN= P26;sbit WEI= P27;sbit r1=P10;sbit r2=P11;sbit r3=P12;sbit r4=P13;sbit r5=P14; sbit r6=P15;/灯 表示红绿灯void display();void delay(int t);unsigned char table=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F; int i,j,k,c,m,n,g,h,l,w=61,a=1;void main() l=1; c=1;i=1;/5j=9;k=20;m=0; /黄灯n=6; g=1;/5 /绿灯h=3;TMOD=0x01;TL0=0xB0;TH0=0x3C; /定时一秒EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1)display();void delay(int t) int n,p; for(n=t; n100; n+); for(p=0; p100; p+); /延时void display() if(a=1) /南北红灯亮 r1=0; r2=1; r3=1; r4=1; WEI=1; DUAN=0; P0=0xFE; DUAN=1; WEI=0; P0=tablei; /数码管1 delay(0); WEI=1; DUAN=0; P0=0xFD; DUAN=1; WEI=0; P0=tablej; delay(0); /数码管2 红灯19s开始倒计时 WEI=1; DUAN=0; P0=0xFB; DUAN=1; WEI=0; P0=tableg; delay(0); /数码管3 WEI=1; DUAN=0; P0=0xF7; DUAN=1; WEI=0; P0=tableh; delay(0); /数码管4 绿灯13s开始倒计时 WEI=1; DUAN=0; P0=0xEF; DUAN=1; WEI=0; P0=tablem; delay(0); /数码管5 WEI=1; DUAN=0; P0=0xDF; DUAN=1; WEI=0; P0=tablen; delay(0); /数码管6 黄灯06s开始倒计时 else /东西红灯亮 r4=0; r5=1; r6=1; r1=1; WEI=1; DUAN=0; P0=0xFE; DUAN=1; WEI=0; P0=tablei; /数码管1 delay(0); WEI=1; DUAN=0; P0=0xFD; DUAN=1; WEI=0; P0=tablej; delay(0); /数码管2 红灯59s开始倒计时 WEI=1; DUAN=0; P0=0xFB; DUAN=1; WEI=0; P0=tableg; delay(0); /数码管3 WEI=1; DUAN=0; P0=0xF7; DUAN=1; WEI=0; P0=tableh; delay(0); /数码管4 绿灯53s开始倒计时 WEI=1; DUAN=0; P0=0xEF; DUAN=1; WEI=0; P0=tablem; delay(0); /数码管5 WEI=1; DUAN=0; P0=0xDF; DUAN=1; WEI=0; P0=tablen; delay(0); /数码管6 黄灯06s开始倒计时 void timer0() interrupt 1 TL0=0xB0; TH0=0x3C; if(a=1) /南北红灯亮 k-; if(k=0) k=0x14; j-; h-; r6=0; r5=1; if(j=-1) i-; j=9; if(i=-1) i=1; j=3; if(h=-1) g-; h=9; if(g=-1) g=0; h=0; n-; r6=1; r5=0; if(n=-1)n=6;g=1;h=9;a=!a; else /东西红灯亮 k-; if(k=0) k=0x14; j-; h-; r3=0; r2=1; if(h=-1) g-; h=9; if(g=-1) g=1; h=3; if(j=-1) i-; j=9; if(i=-1) i=0; j=0; n-; r3=1; r2=0; if(n=-1)n=6;i=1;j=9;a=!a; 五、测试结果与分析 运行结果如设想一样，能够实现交通灯的基本功能。六、设计体会与建议历经四个月，微处理机课程设计这门课的学习终于告一段落。从最初接触这门课程开始，我们就知道这是一门锻炼我们设计和实际动手能力的课程。我们小组最初在选择课题的时候做了一番研究和思考。一是因为我们小组只有两个人，能力有限，一定要选择一个在我们能力范围内的课题才能最大化的提高效率。二是因为每个课题的设计思路以及所要求具备的条件不同。所以经过一段时间的探讨，我们小组放弃了原本为两个人的小组所准备的“计算器”的课题，选择了基于车流量的智能交通灯控制系统。这个课题相对来说不需要另外焊接其他元器件，整体的设计思路也较为清晰，易于理解。在本次课程设计中，最大的困难无疑就是对编程能力的考验。我们只在大二的时候学习过C语言，这次面对这个课题要求，起初着实无从下手。于是我们开始广泛的搜集相关资料，一步步的实现我们的功能要求。编程过程中也是困难重重，总是会有问题存在，我们只能查阅相关书籍或是询问其他同学或是找老师解答疑惑。最终总算是成功实现了我们最初的设计方