51单片机交通灯系统设计

或废料一为空计算机珏币U左瓢堞程设计题目：单片机交通信号灯控制系统设计学 院 信息科学与工程学院专 业 自动化 学号 学生姓名指导教师 日 期:单片机交通信号灯控制系统设计一、设计目的与意义1、通过用51单片机控制交通灯的课程设计，熟练51单片机的编程方法。2通过本课程的设计，进一步掌握 接口设计和常用程序设计技术，掌握单片机控制系统的设计的一般方法，能根据系统设计要求，完成应用系统的硬件和软件设计。3、通过本课程设计将理论用于实践，提高动手能力。二、设计内容和要求交通灯控制系统控制东西、南北两个方向信号灯，每个方向设置两组红绿灯，红灯禁止通行，绿灯允许通行。每个方向的通行时间各由两位数码显示，通行时间可设置，绿灯向红灯转换前绿灯闪烁三次共3秒钟，红灯向绿灯过渡时不闪烁。系统上电时的初始状态为东西、南北两个方向均为红灯，持续2秒后为东西方向绿灯，南北方向红灯，之后以定时方式控制两个方向的汽车轮流通行。三、常见交通信号灯系统概述：交通信号灯是交通信号中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。交通信号灯由红灯（表示禁止通行）、绿灯（表示允许通行）、黄灯（表示警示）组成。绿灯信号是准许通行信号。按《交通安全法实施条例》规定：绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍被放行的直行车辆和行人通行。红灯信号是绝对禁止通行信号。红灯亮时，禁止车辆通行。右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人通行的情况下，可以通行。红灯信号是带有强制意义的禁行信号，遇此信号时，被禁行车辆须停在停止线以外，被禁行的行人须在人行道边等候放行；机动车等候放行时，不准熄火，不准开车门，各种车辆驾驶员不准离开车辆；自行车左转弯不准推车从路口外边绕行，直行不准用右转弯方法绕行。黄灯亮时，已越过停止线的车辆，可以继续通行。黄灯信号的含义介于绿灯信号和红灯信号之间，既有不准通行的一面，又有准许通行的一面。黄灯亮时，警告驾驶人和行人通行时间已经结束，马上就要转换为红灯，应将车停在停止线后面，行人也不要进入人行横道。但车辆如因距离过近不便停车而越过停止线时，可以继续通行。已在人行横道内的行人要视来车情况，或尽快通过，或原地不动，或退回原处。本设计为了简便起见，将黄灯取消，使用红灯的闪烁代替。四、系统硬件设计方案主控芯片选择 的单片机此单片机有个口 个定时器个中断源的片上 的片上。使用对红绿灯作为个方向的信号灯，每个接一个的限流电阻，共阳极接法。通过单片机的口控制的状态。使用4对8位的数码管作为时间显示设备，每个方向一对，可以显示0~9的倒计时时间。使用单片机的口作为数码管的段码输出端，口作为数码管的位选端。整个数码管使用动态显示技术驱动。为了实现时间的可控，使用拨码开关作为外部输入设备，调节时间，将拨码开关接到单片机的口，由于是位，故可以选择 个状态，等待时间的范围为 故使用拨码开关的调节范围足够。整个系统的电源使用线性电源 8其驱动电流可达A为了减少电源输出的高频信号，可在其输出端并联几个电容。五、原理图设计、硬件设计框图：、最小系统原理图：51单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路，如图：、电源电路：在 的输出端并联 、两个电容，大电容用来储能，小电容用来滤波。4、交通灯电路图：每个方向有红灯、绿灯两个信号灯，信号灯为共阳极接法，每个灯接一个限流电阻，如图：、倒计时显示电路：每个方向有两个位数码管，显示 的计时时间，使能端使用单片机的单个口控制，如图：、拨码开关电路：将拨码开关的一端接到口，另一端接地，若拨码开关打开，会将单片机的口拉低，单片机会检测到这个状态。16botnal

botna?】3上botnaS】：homaE10b&ma?9bomaS--------、整个系统的电路图：六、软件设计方案、为了使倒计时更为准确，使用定时器作为倒计时的基准时间，系统使用12的晶振，定时器设置为 中断一次。、设置开机初始化状态，信号灯全部为红灯，等待2秒后，东西方向绿灯，南北方向红灯，然后开始正常工作。、每个方向的通行时间各由两位 数码显示，通行时间可设置，绿灯向红灯转换前绿灯闪烁三次共3秒钟，红灯向绿灯过渡时不闪烁。、软件设计流程图：全部为红灯，并延时两秒钟东西方向绿灯

南北方向红灯红灯闪烁3秒钟东西方向红灯南北方向绿灯七、程序及注释头文件端口定义段码输出端

控制端位码输出端拨码输入端P3运算定义设定时间实际运行倒计时时间信号灯选择为南北向 为东西向时间基准计数器段码系统初始化函数端口初始化定时器初始化定时定1时;器运行开中断信/号灯初始状态等待，time_base=0;信号灯选择ED=ALL_OFF&RED1_ON

东/西向亮绿灯，南北向亮红灯拨码设定时间拨码设定时间

if(set_time>99)设定上下限elseif(set_time<10

set_time=10;显示时间个位十位选择标志位

显示个位{TUBE_DATA=LED_nTUBE_ENABLE=0xa}显示十位一个单位代表主函数系统初始化(1)拨码扫描赋初值倒计时减信号灯显示红灯闪烁定时器，信号灯控制、刷新时间倒计时完毕，重新赋值

信号灯切换刷新时间显示八、设计心得通过本次课程设计，让我加深了对课本知识的理解和掌握，也让我对单片机与外部器件的接口技术有了更深的了解，使我得到