交通灯设计（版本5）

1目录摘要.2任务分析与设计思路.4交通规则图.4任务分析：.4设计思路：.4总体设计.6硬件原理框图：.6软件结构框图：.7详细设计.81.设计电路：.82.交通灯电路：.83.倒计时显示电路：.9仿真电路及效果图.101.仿真电路：.102.仿真效果：.103.元件清单：.11主程序流程：.11主程序：.11调试与运行.15心得体会.16参考文献.172摘要在日常生活中，交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段，起着很大的作用。各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行，通行的时间的规定协调了它们的步伐，极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。因此，一个完善的交通系统中，交通灯是必不可少的设备，一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况，使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅3速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，减少交通事故是很值得研究的一个课题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。4任务分析与设计思路交通规则图图1任务分析：根据交通规则图，来实现各路口交通灯闪烁情况设计思路：基于完成以上任务分析，结合所学有关知识，尤其是本学期所学关于单片机的中断系统和定时/计数器的相关知识及应用，我们知道对于红、绿、黄两组各三盏灯的控制，可以通过把这六盏灯分别接到单片机的六个输出引脚，若用P1口进行输出，则分配如下：5图2通过对P1口P0P5编程从而实现控制。而时间的各盏灯的熄灭时间的延时情况，则用定时/计数和中断结合应用实现控制。而输出的时间显示则每个方向分别用两个发光二极管显示，十位接在P0口，个位接在P2口，对P0口P2口编程即可实现控制。6总体设计硬件原理框图：图37软件结构框图：图48详细设计1.设计电路：设计电路主要由两部分组成，一部分为P1口与十二个发光二极管连接电路，另一部分是P0、P2口与八个七段显示器相连的电路，下面分别详细说明。2.交通灯电路：设计中采用发光二极管作为交通灯来使用，单片机的I/O接口直接和交通灯（发光二极管）连接。在十字路口的四组红、黄、绿三色交通灯中，东西方向道路上的两组同色灯连接在一起，南北方向道路上的两组同色的灯也彼此连接在，受单片机P1.0P1.5控制。单片机的I/O接口与交通灯电路的具体连接方式为：P1.0P1.2分别接东西方向的红、黄、绿共6个放光二极管，P1.3P1.5分别接南北方向的红、黄、绿共6个发光二极管。12个发光二极管采用了共阳极的连接方式，因此I/O口输出低电平时，与之相连的发光二极管会亮，I/O输出高电平时，相应的发光二极管会灭。交通灯电路如图所示9图53.倒计时显示电路：该显示装置选用七段数码管来显示交通灯转换的剩余时间，根据控制要求，每个路口需要两个数码管，这样四个路口就要求八个数码管。有序AT89C51单片机的I/O作为输出时，具有较强吸收电流能力，因此我们可以选用共阳型数码管，这样由单片机的I/O就可以直接驱动，从而简化硬件电路的设计。四个路口倒计时显示被置在同一时刻显示相同的数字，期中P0口用来显示时间的十位，P2口用来显示时间的个位。电路如下图所示图610仿真电路及效果图1.仿真电路：图7112.仿真效果：图83.元件清单：图912程序及注释主程序流程：开始初始化，全部为黄灯并按照初始化运行东西红灯亮，南北绿灯亮调用显示程序，将时间送显示东西黄灯闪烁，南北黄灯烁调用显示程序，将时间送显示东西绿灯亮，南北红灯亮调用显示程序，将时间送显示东西黄灯闪烁，南北黄灯闪烁调用显示程序，将时间送显示主程序：voidmain()init();while(1)display();/-定时器T0中断程序入口voidtimer0()interrupt1using0TR0=0;/定时器T0关闭，及初始化T013TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;count-;/对定时器T0中断次数的计数if(count!=0)/判断是否到达1sTR0=1;elsecount=20;ntime-;wtime-;stime-;etime-;/各个路口数码管显示时间-1if(int1=0)/判断交通灯状态是否为基本状态1n0_time=ntime;w0_time=wtime;s0_time=stime;e0_time=etime;n_yellow();/个路口数码管为零判断和黄灯控制w_yellow();s_yellow();e_yellow();elsen1_time=ntime;w1_time=wtime;s1_time=stime;e1_time=etime;sn_yellow();/基本状态1下，各路口数码管为零判断和黄灯控制we_yellow()；TR0=1;14/-外部中断int1子程序入口，进入基本状态1和状态2的切换voidintr1()interrupt2using0TR0=0;/停止定时TH0=0X3C;TL0=0Xb0;count=20;int1=int1;/基本状态1(int1=0)和基本状态2(int1=1)的切换if(int1!=0)/进入基本状态2P0=P01;P3=P31;ntime=n1_time；wtime=w1_time;stime=s1_time;etime=e1_time;else/进入基本状态1P0=P00;P3=P30;ntime=n0_time;wtime=w0_time;stime=s0_time;e15time=e0_time;TR0=1;/-外部中断int0子程序入口，进入紧急状态和基本状态的切换voidintr0(void)interrupt0using0TR0=0;int0=int0;/int0=0表示基本状态；int0=1表示紧急状态if(int0!=0)/进入紧急状态P0=0X09;P3=0X9F;/全部显示红灯else/进入了基本状态if(int1=0)/判定进入到基本状态116P0=P00;P3=P30;elseP0=P01;P3=P31;/判定进入到基本状态2TH0=0x3c;TL0=0xb0;count=20;TR0=1;17调试与运行1、按照硬件连接图，相应的，P1.0接红灯,P1.1接黄灯,P1.2接绿灯,P1.3接红灯,P1.4接黄灯,P1.5接绿灯2、从0100H单元开始连续运行，观察六个LED灯是否与交通显示情况对应，如果有偏差，则单步运行或断点运行，进行调试，直至满足设计要求。3、调试完灯的显示后，从0100H开始连续运行，观察数码管显示的是否正常，如果不正常，则运用单步运行或断点运行进行分析和调试，直至满足要求。4、整体运行，观察灯显示和时间显示是否都符合要求，如果不符合，则再调试。直至满足要求。18心得体会通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢!同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!19参考文献1李海滨.片春媛.许瑞雪编.单片机技术课程设计与项目实例,中国