交通灯课程设计汇本内容

1、华信学院课程设计说明书题目：姓 名：院 （系）：专业班级：学 号：指导教师：成 绩：时间：年 月曰至年 月曰目录1前言21.1课程设计目的21.2任务和要求22硬件电路的描述和设计32.1单片机的简述 32.2电源电路 32.3 芯片的选择与简单介绍 42.4 单片机的最小系统 42.5 显示电路 52.6 信号灯电路 52.7 电路原理图 63 软件设计流程及描述 73.1 设计方案思想 73.2 设计要求流程图 73.3 主程序流程图 84 仿真效果 94.1 仿真软件 94.2 系统仿真效果图 94.3 仿真结果分析 115 源程序代码 116参考文献 177电路原理图及元器件表187

2、. 1电路原理 187 . 2元器件表 188心得体会 20、 亠 、亠1 序言1.1 课程设计目的1. 巩固和加深课堂所学知识；2. 学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力；3. 通过对交通灯实时控制系统的设计与制作，掌握 MCS-51 单片机的中 断系统、定时/ 计数器及并行 I/O 口的综合应用和编程方法， 掌握七段数 码管的显示原理和方法。1.2 任务和要求设计一个交通灯系统，通过单片机如 AT89C51 并接数码管及发光二 极管来模拟交通灯的变化规律， 8 个数码管用来显示秒值， 东西南北各两个， 12 个发光二极管，东西南北各三个，分为红绿黄三种颜色。设计思路，首 先

3、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，同时开始计时 20s ，在 7 段数码管 上显示时间。 当 20s 倒计时结束后， 开始 3s 倒计时，并且东西方向绿灯开 始闪烁，南北方向红灯亮。当 3s 倒计时结束后再开始 2s 倒计时，并且东 西方向黄灯亮， 南北方向还是红灯亮。 当 2s 倒计时结束后开始 20s 的倒计 时，此时是南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。接下来就是南北方向绿灯 闪烁3s，再南北方向黄灯闪烁2s，接着又开始循环。要求设计出电气原理 图、要求设计出程序流程图、要求设计出程序。2硬件电路的描述和设计2.1单片机的简述单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个 基本部

4、分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基 本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸 有限的芯片上。通常，单片机由单个集成电路芯片构成，部包含有计算机的基本功能 部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适 当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机体积小、功能全、性价比等诸多优点而独具特色，在工业控制、尖端武器、通信设备、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。如果说C语言程序设计课程设计的基础课，那么单片机以其系统硬件构架完整、价 格低廉、学生能动手等特点，成为工科学生硬件设计基础课。2.2电源电路稳压的稳压电源电

5、路图如图2.2所示°220V电压经过降压后得到12V 交流电，经二极管整流成脉动直流电，经过电容滤波后再又经过 LM7805 稳压得到5V的直流电供系统工作，后面的发光二极管是起一个电源指示的图2.2 电源电路2.3芯片的选择与简单介绍IJ1此设计主控芯片采用AT89C51 （如图2.3 ）芯片。AT89C51 是一种带 4K字节闪可编程可擦除只读存储器HSTpdummiPD_2ftMpnjGrtM(FPEROM Flash Programmable andErasable Read Only Memory )的低电29 h iTZpsemT ALE ST压、高性能CMOS 8位微处

6、理器，俗称单机。单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算PZIWP2W2210 211 2.0122jmn< 2砒時咼且厲加 pj.imco PJaiWTDP13HNTTP3,4/rnF3.6WUR；aa35机。它是把中央处理器（CPU ）、数据存储器（RAM ）、程序存储器（ROM ）、图2.3AT89C51芯片输入/输出端口（ I/O ）等主要计算机功能部件都集 成在一块集成电路芯片上的微型计算 机。2.4单片机的最小系统单片机最小系统如图2.4所示是以89C51为核心，电路结构简单，抗干扰 能力强，成本相对较低，非常符合本设 计的所有要求。89C51单片机系列是MCS-51系列的基础上

7、发展起来的，是 当前8位单片机的典型代表，采用 CHMOS工艺，即互补金属氧物的HMOS 工艺。CHMOS 是 CMOS 禾口HMOS的结合，具有HMOS高速度和CRSWL|I X1C210n?171iISbXTMUPOOMDDXTADPU.IDIPC1AD3m.iADtPQ納阳RSTKJhADSPD.7ADTF2fl5P2-W叱那恒ALE 罠P2.4A12F2SM3曲*JPIOP1I.1P12P1PaiTra- PJHNTIF1L4VISP3 "TOP7勿Bi 7旧Ml?P3.1M&U1IHTAWCS1高密度的特点，还具有C MOS低功耗的特点时钟电路在单片机的外部通过XT

8、AL1、X TAL2这两个引脚跨接晶体振 荡器和微调电容，构成稳定的自激振荡器。本系统采用的为 12MHz的晶 振，一个机器周期为1us，C1、C2为30pF。2.5显示电路因为系统要求南北和东西方向的信号灯时间不一样，所以就利用单片机的P0 口送出数据的段码，位选信号用P2 口送出，用动态图2.4单片机最小系统扫描的方法显示东西、南北的倒计时间。数码管使用共阴数码管，需要 接上470欧上拉电阻以提供足够大的电流来驱动数码管，数码管的每段的 电流是约10毫安。显示电路组件如图2.5所示：胡I惟I你LJED-VEiianAJL£ETH W， nM 3AUSPI如J时 片g P-IiA-U