单片机交通灯控制.doc

微机原理及应用课程设计课题：单片机实现交通灯控制程序设计姓 名： 班 级： Z G 1008 学 号： 专 业： 电气自动化 指导教师： 2011年 12月1912月24日上海电机学院目 录一 、 前言二 、课程设计目的要求三 、控制方案四 、工作原理交通灯控制五 、输入输出控制信号的配置六 、硬件接线图设计七 、程序设计流程图八 、程序清单 九 课题设计小结十 参考文献前 言交通在人们的日常生活中占用重要地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现得淋漓尽致，交通信号灯的出现市交通得以有效管制，对于疏通交通流量、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单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，光单片机方面知识还是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 随着我国社会经济的发展，城市化，城镇化进程的加快，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。道路交通堵塞问题日趋严重，如何进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题，显然交通灯在其中起着不可缺的作用，在交通运输中往往会出现了一些传统方法难以解决的问题。道路拥塞现象日益严重，造成的经济损失越来越大，并一直保持大比例的增长。现在交通系统不能满足经济发展的需求。由于生活水平的提高，人们对交通运输的安全性及服务水平提出更高的要求。随着高性能单片机技术的不断发展，单片机在微机控制领域占据着不可替代的重要地位，80C51系列单片机经过多年的发展，在性能,指令功能，运算速度，控制能力等方面都有很大的提高。目前80C51兼容的产品多达几百种，单片机的应用日益广泛，具有广阔的发展前景，已经被越来越多的科学工作者所关注。一设计目的：1、通过交通信号灯控制系统的设计，掌握80C51并行口传输数据的方法,以控制发光二极管的亮与灭。 2、用80C51作为输出口,控制六个发光二极管熄灭,模拟交通灯管理。3、通过单片机控制设计，熟练掌握汇编语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。4、完成控制系统的硬件设计、软件设计。5，由于对面对的两个交通灯现象一样，同时合为一个，所以实验中控制6个灯就可以了。二设计要求：交通信号灯模拟控制系统令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭。用8051做输出口，控制六个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。在一个交通十字路口有主干道（东西方向南北方向），四个路口安装红，黄，绿，灯各一盏。 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行。2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯闪烁，才能变换运行车道。3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，还有人行道。交通灯的控制方案状态说明状态1：南北黄灯亮，东西红灯亮，延时20秒状态2：南北绿灯亮，东西红灯亮，延时4钟状态3：南北绿灯闪，东西红灯亮，灯亮10秒，灯灭10秒，循环3次状态4：东西黄灯亮，南北红灯亮，延时20秒状态5：东西绿灯亮，南北红灯亮，延时4钟状态6：东西绿灯闪，南北红灯亮，灯亮10秒，灯灭10秒，循环3次状态7：按上述状态依次循环。交通灯控制工作原理 总开关闭合，交通灯开始工作。南北黄灯亮，东西红灯亮，延迟20秒；然后，南北绿灯亮，东西红灯亮，延迟4分钟；南北绿灯闪，亮十秒，灭十秒，循环3次，再南北绿灯灭，红灯亮；南北通行结束，东西开始运行。东西黄灯亮，南北红灯亮，延迟20秒；东西绿灯亮，南北黄灯亮，延迟4分钟；东西绿灯闪，亮十秒，灭十秒，循环3次，东西绿灯灭，红灯亮；按上述状态从开始依次循环。输入输出控制信号的配置1输入：总开关S0 P1.0 . 当总开关S0闭合，P1.0=1；反之，开关S0断开，P1.0=02 输出；南北黄灯P1.1，当P1.1=1时南北黄灯亮，P1.1=0时南北黄灯灭。 南北红灯P1.2，当P1.2=1时南北红灯亮，P1.2=0时南北红灯灭。 南北绿灯P1.3，当P1.3=1时南北绿灯亮，P1.3=0时南北绿灯灭。 东西黄灯P1.4，当P1.4=1时东西黄灯亮，P1.4=0时东西黄灯灭。东西红灯P1.5，当P1.5=1时东西红灯亮，P1.4=0时东西红灯灭。 东西绿灯P1.6，当P1.6=1时东西绿灯亮，P1.6=0时东西绿灯灭。硬件接线图设计P1.1P1.280C51P1.3P1.4P1.5P1.6 D1 Q1D2 Q2D3 74LS240 Q3D4 Q4D5 Q5D6 Q6南北黄灯南北红灯南北緑灯东西黄灯东西红灯东西緑灯程序设计流程图START 开始P1 #00000001B对P1初始状态设置 STO P1.0=0?Y 总开关断开 NP1.1 1P1.5 1南北黄灯亮东西红灯亮延时20秒 P1.1 0P1.3 1P1.5 1 南北黄灯灭 南北绿灯亮东西红灯亮 延时4分钟 P1.3 1P1.5 1 南北绿灯亮 东西红灯亮 延时10SP1.3 0P1.5 1 南北绿灯灭 东西红灯亮延时10SR3=1? N 循环 YP1.4 1P1.2 1 东西黄灯亮 南北红灯亮 延时4分钟P1.4 0P1.6 1P1.2 1 东西黄灯灭 东西绿灯亮 南北红灯亮延时4分钟P1.6 0P1.2 1 东西绿灯灭 南北红灯亮 延时10SP1.6 1P1.2 1 东西绿灯亮 南北红灯亮 延时10SR3=1？?/? Y 循环 NSTO程序清单ORG 8000HSTART: MOV P1 , #00000001B ; 置P1.0为0输入状态，所有灯灭。STO: JNB P1.0 ; 总开关按下 SETB P1.1 ; 南北黄灯亮 SETB P1.5 ; 东西红灯亮 CLR P1.3 ; 南北緑灯灭 CLR P1.2 ; 南北红灯灭 CLR P1.4 ; 东西黄灯灭 CLR P1.6 ; 东西绿灯灭LOOP1: MOV R1 , #02H ; 延时20秒 LCALL TIME ; DJNZ R1 , LOOP1 ; CLR P1.1 ; 南北黄灯灭SETB P1.3 ; 南北緑灯亮LOOP2: MOV R2 , #18H ; 延时4钟 LCALL TIME DJNZ R3 , LOOP2 ; CLR P1.3 ; 南北緑灯灭LOOP3: MOV R3 , #01H ; 延时10s LCALL TIME SETB P1.3 ; 南北緑灯亮 MOV R3 , #01H ; 延时10秒 LCALL TIMEMOV R3 , #03H ; 循环3次 LCALL LOOP3 ; DJNZ R3 , LOOP3 ;SETB P1.4 ; 东西黄灯亮 SETB P1.2 ; 南北红灯亮LOOP4: MOV R4 , #02H ; LCALL TIME DJNE R4 , LOOP4 ; CLR P1.4 ;东西黄灯灭 SETB P1.6 ;东西绿灯亮LOOP5: MOV R5 , #18H ;延时4分钟LCALL TIME DJNZ R5 , LOOP5 ; CLR P1.6 ; 东西绿灯灭LOOP6: MOV R6 , #01H ; 延时10sLCALL TIME ; SETB P1.6 ; 东西緑灯亮 MOV R6 , #01H ; 延迟10秒 LCALL TIME ; MOV R6 #03H ; 循环3次 LCALL LOOP6 ; DJNZ R6 , LOOP6 ; 子程序图 TIME1 R4 #64HR3 #C8HR5 #FAHR5-1不等于0？R3-1不等于0？R4-1不等于0？RET T10S DLP1 DLP2 DLP3 N N TIME2 R5 #200R6 #200R7 #250R7-1不等于0？R6-1不等于0？R5-1不等于0？RET T20S DLP1 DLP2 DLP3 N N TIME3 R4 #2400R5 #200R6 #250R6-1不等于0？R5-1不等于0？R4-1不等于0？RET T240S DLP1 DLP2 DLP3 N N 子程序清单TIME1(T10S): MOV R4 , #64H ; DLP1: MOV R3 , #C8H ;DLP2: MOV R5 , #CAH ;DLP3: DJNZ R5 , DLP3 ; DJNZ R3 , DLP2 ; DJNZ R4 , DLP1 ; RETTIME2(T20S): MOV R5 , #200 ; DLP1: MOV R6 , #200 ;DLP2: MOV R7 , #250 ;DLP3: DJNZ R7 , DLP3 ; DJNZ R6 , DLP2 ; DJNZ R5 , DLP1 ; RETTIME3(T240S): MOV R4 , #2400 ; DLP1: MOV R5 , #200 ;DLP2: MOV R6 , #250 ;DLP3: DJNZ R6 , DLP3 ; DJNZ R5 , DLP2 ; DJNZ R4 , DLP1 ; RET设计心得课程设计是培养我们综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节。这次单片机原理课程设计总共进行了一周，在这些日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。我们首先理解了在这次设计任务中我们所要完成的任务，即交通灯的设计。在设计它的程序之前，要弄懂它的工作原理、工作过程以及各个芯片的功能。设计出电路原理图，且根据要求设计出工作程序。在短暂的设计过程中，让我深深的感觉到自己在实际运用中的专业知识的匮乏，刚开始的时候，对一些设计感到无从下手，茫然不知所措，这让我感到非常的难过。当然在一开始是很困难的，尤其是对一个基本知识学的不扎实的同学来讲，对所需要的芯片的功能不够理解，对一些简单的基本程序没有认真去理解搞懂以至在拿到课题是一脸茫然。我在拿到这课题时也有类似地感觉，无从下手。当我认真的把书上一些主要的各个部分的程序认真的理解了一遍，在老师上课的讲解下，终于写出了正确的，可执行的程序代码，在运行操作过程中，发现了一些不合适的代码，经过修改完善，终于完成了课程设计所要求的指标。总结这次设计，我觉得这周过得很充实，在理论课上的学到的知识在这一周充分的和实践结合了起来，发现了学习中遗漏的知识点，对