C51单片机的交通灯控制系统

1、 基于C51单片机的交通灯控制系统 1、 实验方案论证： 进行十字路口的交通信号灯控制电路设计，画出电路原理图及实验电路图， 进行软件编程、以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。 进行十字路口的交 通信号灯控制程序设计，提交一个符合上述功能要求的十字路口的交通信号灯控 制系统设计。 2、 控制流程分析： 对设计要求进行分析后可得出以下交通工作状态表： 车道状态车道状态 东东 西西 南南 北时北时 1 红红 红红 红红 红红 Jar 绿绿10S 绿绿10S 红红10S 红红 1OS*J 3 黄闪黄闪5次次 黄闪黄闪5没没 红红 红红/ / 4 红红10S 红红1峪峪 绿绿 10S； 绿绿 g

2、g 5 红红 红红 部部05次次 黄闪黄闪5 g 3、硬件设计概要： 根据设计要求，可用6个LED灯分别模拟东西、南北的交通灯。具体接法 如下：AT89C51的P1 口接LED灯，P1.CX P1.1、P1.2分别接东西方向红、绿、 黄交通灯，P1.3、P1.4、P1.5分别接南北方向的红、绿、黄交通灯。 P1 口和LED 灯之间要接限流保护电阻。两位数码管段选接 P2 口，位选接P0 口低两位，P0 口低两位接上拉电阻使其可以输出高电平。 紧急情况按钮一端接地，另一端与外 中断1引脚相连；恢复正常按钮一端接地，另一端与外中断 0引脚相连。 三、原理图设计 1、LED显示局部电路设计: 把单片

3、机AT89C51的P1 口作为红黄绿灯显示局部，用 6个LED灯分别模 拟东西、南北的交通灯。P1。P1.1、P1.2各通过一个300Q的限流保护电阻接 LED灯；P13 P1.4、P1.5各通过一个300Q的限流保护 方式。具体电路如下: fXTALI Pio PL1 PI 7 LED-YELLOW 匕方向 2、紧急情况处理电路设计: 紧急情况按钮一端接地，另一端与外中断1引脚相连；恢复正常按钮一端接 地，另一端与外中断0引脚相连。在程序设计时，我会将其设置为下降沿触发方 式。具体电路如下:东西方向的红、绿、黄 电阻接南北方向的红、绿、黄 LED灯。LED灯的一端接电源，另一端经电阻接 P1

4、 口，因此当P1 口引脚输出低电平时 LED灯发光，即此方案采取低电平驱动 - LEDYELLOW 东酉芳向- 31 RST FSEN 声 P3 D/RXD P3.1(D(Ei P3.2/lNlO P3 3/iNTf P3.4TT1O R3M1 P3.8 西 P3.7/Rn w TT 12 13 14 紧急情况按钮 E a a H H H 4 II. D2 却却 2 2 14 IT 12 11 io 9 16 17 3、数字显示电路设计: 选用共阴极两位数码管。两位数码管 AG引脚各通过一个300Q的限流保 护电阻分别接P2.0P2.6,位选1引脚和2引脚分别接P0.0 口低两位，P0 口低两

5、 位接5k Q的上拉电阻使其可以输出高电平。 4、其他局部电路: XTAL1端和XTAL2端之间接一个12M Hz的晶振，再各接一个30pF的普 通电容后接地；RST复位端一端经10uF的电解电容接+5V电源，一端经一个10K 的电阻接地。具体电路如下: C1 11 X1 C2 -CRYSTAL i 18 ：30pF： RST PODfADO PO.1/AD1 F0.2fAD2 P0.3/AD3 PO.4/AD4 P0.WD5 PQ.6/06 P07/AD7 10k C3 10uF 29r 31 PSEN ALE EA： P2.CVAB P2 1姗 P2.2/A1D P2.3/A11 P2.4

6、A12 P2.5/A13 ,4, rn R3 SK -r T E T h4 SK -， 3t)pF ?CpF. 叫： 40k C3 . IOuF 丁云 4， X1 . L CRY.STJSL- TESTA - . IB7 . 南北方向 I r n i r n r i r r 抛 TB(TJ 14 12 TT io 9 JCWL1 po.o/m) FD.1/AD1 FO.2/AU2 KWL2 PD3/ATO F0/WAD4 PC 5/AD5 P0.6/AD6 RST PD.7/UJ7 P物 P2.27A1& FSEN P2.3/A11 ALE P2.47A12 EA P2.5/A13 P

7、2.WA14 P2.77A15 P1.D P3J/RXD P1.1 P3.1/TXD PI,2 P3-2/IN1D Pl.3 P3.3/INT1 Pl 4 pj.4rm PI.5 F3J5O1 PI 6 P3.6/WR PI.7 P3 J/RD 19 IS -J? 9 ATRSC51 4 39 3S 豆 3C 29 30 31 21 22 ID n 12 n 14 15 16 寸 7 7 RN2 300 . 紧急情况按钮 恢复正常戡钮 -6 - 四、程序设计： 1、 定时器初值的计算： 由丁要求定时时间相当精确，我用定时器 T0进行定时。根据公式可知假设已 知要求的定时时间为t,那么定时器的初

8、值为x (其中fosc=12M Hz): x=舟抨普 J. ZJ 需要定时器的定时时间为50ms,根据公式计算得出X=15536,因此定时器 初值的低位TL0= (0B0H)，高位TH0= (3CH)。 2、 程序流程图： 2. 1主程序流程 主程序主要是对单片机进行初始化。初始化首先要开放总中断、定时器 T0 中断以及外部中断0和外部中断1。其次是设置中断优先级，把外中断 0设置为 高优先级，外中断1设置为低优先级。再次是给定时器 T0装顶初值，然后后是 启动定时器，是使定时器开始定时。最后是等待中断。 2.2紧急情况中断处理流程 -7 - 紧急情况中断处理包括两局部，第一局部是出现紧急情况

9、可以手动使东西、 南北方向红灯全亮，而且直到紧急状况解除后才能恢复正常通车。这就要求紧急 状况解除前不能退出外中断1处理程序，因此要在外中断1处理程序处设置一无 限循环。第二局部是紧急状况解除。为了使外中断1处理程序退出无限循环，可 用中断嵌套使机器转去执行外中断 0处理程序，而外中断0处理程序修改了存放 器R2的值，中断返回后由丁存放器 R2的值的改变使外中断1处理程序跳循环。 2.2.1外中断1处理程序低优先级 2.2.2外中断0处理程序高优先级 Y 1.3定时器中断处理流程 中断返中断返1叫叫-9 - 3、程序源代码： ORG 0000H AJMP START ORG 0003H AJM

10、P SERV0 ORG 000BH AJMP SERV1 ORG 0013H AJMP SERV2 ORG 0030H START:MOV IE,#87H MOV IP,#01H MOV TMOD,#01H MOV TCON,#05H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H MOV DPTR,#TAB MOV P1,#0F6H MOV R0,#20 MOV R5,#00H MOV R6,#00H SETB TR0 LOOP1:MOV P0,#02H MOV A,R6 MOVC A,A+DPTR ;外中断0入口 ;外中断1入口 ;定时器中断入口 ;设置中断优先级 ;装定时器初值 ;

11、装表首地址 ;启动定时器 ;循环动态显示，由10秒开始倒计时 MOV P2,A ACALL D10MS MOV P0,#01H MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV P2,A ACALL D10MS AJMP LOOP1 -10 - SERV0:MOV R2,#0FFH RETI SERV1:DJNZ R0,NEXT CJNE R5,#01,DHE0 AJMP DHE3 DHE0: CJNE R5,#00H,DHE1 CJNE R6,#00H,DHE2 MOV R5,#00H MOV R6,#01H MOV P1,#0F5H AJMP OUT0 DHE1: DEC R5 AJM

12、P OUT0 DHE2: MOV R6,#00H MOV R5,#09H OUT0: MOV R0,#20 RETI DHE3: MOV P0,#00H MOV P2,#3FH MOV A,P1 MOV R1,#05H JNB ACC.0,CHE0 YELL0:SETB P1.0 SETB P1.1 CLR P1.2 ACALL DMS SETB P1.2 ACALL DMS DJNZ R1,YELL0 MOV P1,#0EEH SJMP NEXT1 CHE0: JNB ACC.3,CHE1 YELL1:SETB P1.3 SETB P1.4 CLR P1.5;正常状态恢复程序，使R0的值不为

13、0 ;未到1秒，那么转到NEXT ;减1秒 ;显示为0 ;东西方向红灯亮，那么转到 CHE0 ;东西方向绿灯灭 ;东西方向黄灯闪烁5次 ;东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮 ;南北方向绿灯灭 -11 - ;南北方向黄灯闪烁5次 ;南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮 ;重置显示为10秒 ;重装定时器初值 ;显示为0 ;紧急状况效劳程序，使R2的值为0 ;R2的值为0,贝U无限循环，直到执行 SERV0状 ;态恢复程序，使R0的值不为0才返回 ;延时子程序，延时0.4秒 TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ENDACALL DMS SETB P1

14、.5 ACALL DMS DJNZ R1,YELL1 CHE1: MOV P1,#0F5H NEXT1:MOV R0,#20 MOV R5,#00H MOV R6,#01H NEXT: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETI SERV2:MOV P0,#00H MOV P2,#3FH MOV R5,#00H MOV R6,#00H MOV R2,#00H MOV P1,#0F6H LOOP3:CJNE R2,#00H,OUT1 MOV R3,#02H DJNZ R3,LOOP3 OUT1: RETI DMS: MOV 32H,#4 DL0: MOV 31H,#200 D

15、L1: MOV 30H,#250 DL2: DJNZ 30H,DL2 DJNZ 31H,DL1 DJNZ 32H,DL0 RET D10MS:MOV 33H,#50 DL3: MOV 34H,#100 DL4: DJNZ 34H,DL4 DJNZ 33H,DL3 RET ;延时子程序，延时10毫秒 -12 - 五、仿真结果与分析 在PROTEUS软件仿真中的结果如下: 1、初始状态 2、东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮 南北方向01 - Iftc SIII 3 A i蜜 28 1D TT Vis Ifl RA 5K - fi 1 * 3Z 重 gw FDMEO PD.VADII P02/AE

16、G! 3UAL2 PD.AD3 F0.4,.A i+ FA.5/AIM Pfl.6/AD6 RST F0.7/AD? pm网 P2.1/6 P22/JMA PLWm ME P2.4/A12 iEu P? &闻 3 P2Aj4 P27/Alfi Pi D P3.fl/RKD Pl 1 PJ/iffliO fl学 R3.2/1NW Pl 3 P3J/1NT1 PI 4 F3 4/m ?l 5 冷坦 PI 6 P3IWW PI 7 raj ATH9C5I RM2 紫急情况接回 C1 B . 昉加昉加4 5K. ijEJLiTEjq-.： 0H ；U1 w FAU 叩山心 PC.1/ADI P

17、D.2/AD 3ffAL2 PD.3/ATO PO.fi/ADfi 舶T PmMT? P2.|/ P3J/AJB PSEN P2.3/AJI XE P2.-VA12 & Pi.-srAia P2$TAJI4 而彻 PID F3.D/R)iD F1.1 PS.inXQ PI 2 P3.2/TTJ P I 3 ps.aJUT Pl 4 P3 4/T0 PI S 3至11 PI.6 F3 6/lAfi P I .7 P3.? Araecsi .37 囊急情况按钮 .辨 12 .牛： k . 11 12 ,13 14 至 Z1L . 恢复正常按钮 -13 - 3、东西路口绿灯灭，黄灯闪烁 卜

18、5K- 5K U iTEUrfTF rfIEKT. ! C1 .森F. I . -.:：啊 .匚X1 . . . Z 一 *Y1 CRYS-Tfl-, -SU - 1- - n MUI .滁啊 RO.D/ADD FD.VWI RO.2/ACE PD.3W3 RD4TAC4 PD.W RQ.O/ACO PD.7/ACF P2.0X/4 P2.1 牌 P2.2A41D F2g PJ.4/A1J F2.5M13 P2.BW14 P2.7/A15 pan/Rxo F3 1 . . . . . 南北方向： 4、东西路口红灯亮，南北路口的绿灯亮 南北方向 PO.D/ADn ADI P0.2TACE R0.WAO3 FCZADI FD.5/O5 ro.fl/ce PD.7WF P2.OX/4 P2.械 P2.2WW P2.3W11 P2. ai2 P2.fi/A13 P2JMH P-2.715 F3D/RXD P3 1/DtD w .niKTi P33/iNrTT P3.4/TO 哄ZH 町。蜂 5丽 ipgCDEFG DP 1 快 -14 - 5、