单片机课程设计与制作报告样本

课程设计报告系（部）：专业班级：学生姓名：学号：课程：微解决器与接口技术课程设计设计题目：简易交通灯完毕日期年11月05日指引教师评语：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）：指引教师（签字）：_____________________桂林航天工业学院课程设计任务书交通灯学生姓名课程名称微解决器与接口技术专业班级级通信工程专业3班地点南实510起止时间10月29日—11月5日设计内容硬件设计及样品制作设计参数1.模仿十字路口交通灯状况，设计左转、迈进红绿灯控制，具备倒计时显示2.数码管作为作为显示屏；3.具备紧急控制功能，紧急控制按键后，四个方向红灯闪烁所有禁止通行，以便交警人工指挥。设计进度6月29日—30日查阅资料，拟定设计方案7月1日—2日程序设计和硬件调试7月5日撰写课程设计报告，答辩设计成果设计阐明书一份（不少于字）；样品一套。参照资料\o"楼然苗，李光飞"楼然苗，\o"楼然苗，李光飞"李光飞，单片机课程设计指引，北京航空航天大学出版社，李全利，单片机原理及应用，清华大学出版社，阐明1．本表应在每次实行前由指引教师填写一式2份，审批后所在系（部）和指引教师各留1份。2．多名学生共用一题，在设计内容、参数、规定等方面应有所区别。3．若填写内容较多可另纸附后。系（部）分管领导：教研室主任：指引教师：摘要交通在人们寻常生活中占有重要地位，随着人们社会活动日益频繁，这点更是体现淋漓尽致，交通信号灯浮现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。本文基于单片机STC89C52RC为中心器件机设计了一种简易交通灯，该系统重要功能含十字路口交通灯状态显示以及倒计时。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等几大某些构成。系统除基本交通灯功能外，还具备倒计时功能，具备系统实用性强、操作简朴、扩展性强等特点并较好模仿实现了十字路口也许浮现状况。软件上采用C语言编程，重要编写了主程序，中断程序，LED数码管显示程序。核心字：交通灯；STC89C52RC；数码管显示目录120783绪论 1266641.1交通灯背景 1157081.2交通灯设计内容与意义 2291441.2.1设计内容 2288801.2.2设计意义 2213458交通灯设计系统方案 295972.1系统设计任务 2254942.2系统设计规定 359802.3交通管理方案 3319804系统硬件设计 3259413.1简易交通灯基本构成某些 3178583.2时钟电路设计 335843.3复位电路 417783.4电路设计原理 446394系统软件设计 5112754.1软件调试平台 5173374.2软件设计流程 5182074.2.1总体设计框图 5159674.2.2总体程序流程图 7189084.2.3循环控制思路图 7517388设计成果 769153总结 8728975心得体会 930802参照文献 1027399附录 10绪论1.1交通灯背景当今，红绿灯安装在个个道口上，已经成为疏导交通车辆最常用和最有效手段。交通在人们寻常生活中占有重要地位，随着人们社会活动日益频繁，这点更是体现淋漓尽致。人、车、路三者关系协调，已成为交通管理部门需要解决重要问题之一。都市交通控制系统是用于都市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导计算机综合管理系统，它是当代都市交通监控指挥系统中最重要构成某些。交通信号灯浮现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。近年来随着科技飞速发展，单片机应用正在不断进一步，同步带动老式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，单片机往往作为一种核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够，还应依照详细硬件构造软硬件结合，加以完善。本文就是采用单片机模仿十字路口交通灯各种状态显示以及倒计时时间，较好模仿实现了十字路口也许浮现各种状况。单片机是指在一种集成芯片中，集成微解决器(CPU)、存储器、基本I/O接口以及定期/计数、通信部件，即在一种芯片上实现一台微型计算机基本功能。单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势广泛地应用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，提高它们测量速度和测量精度，加强控制功能。本系统采用单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器，具备系统实用性强、操作简朴、扩展性强等特点。1.2交通灯设计内容与意义1.2.1设计内容设计一款东西、南北两干道通行交通灯,其中东西方向和南北方向各容许通行30s黄灯亮（5s）提示人们注意红、绿灯状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道公共停车时间3、带紧急按钮功能，当紧急按钮（S1）按下时，所有方向均亮起红灯4、实现显示到计时功能1.2.2设计意义本设计是单片机控制交通灯控制系统。随着社会经济发展都市交通问题越来越引起人们关注，人、车、路三者关系协调，已成为交通管理部门需要解决重要问题之一。都市交通控制系统是用于都市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导计算机综合管理系统，它是当代都市交通监控指挥系统中最重要构成某些。信号灯浮现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。中华人民共和国车辆数量不断增长，交通控制在将来交通管理中起着越来越重要作用。2交通灯设计系统2.1系统设计任务熟悉52单片机集成开发环境，运用C语言编写文献；

2.纯熟应用所选用单片机内部构造、资源，以及软硬件调试设备基本办法；2.2系统设计规定1.模仿十字路口交通灯状况，设计南北、东西方向红绿灯控制，具备倒计时显示2.用数码管作为显示屏3.具备紧急控制功能，紧急控制按键后，四个方向红灯闪烁所有禁止通行，以便交警人工指挥。2.3交通管理方案东西、南北两干道交于一种十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色批示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮容许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道公共停车时间。当遇到紧急状况时，所有路口灯光都变为红色，警报解除回到正常工作状态。系统硬件设计3.1简易交通灯基本构成某些简易交通灯重要是由复位电路、时钟电路、键盘电路、数码管显示电路这几某些构成。此系统核心元件为单片机STC89C52，对其编写有关程序来控制交通信号灯和数码管时间显示。系统共采用6个发光二极管来模仿各路交通信号灯，4个七段数码管以倒计时方式显示各个方向上容许通行或禁止通行信号灯剩余时间。停30S，准备5S，之后通行30S，在东西和南北两个方向上这两种状态不断循环。源程序采用C语言编写，并通过keil软件进行编译，最后导入STC89C52单片机中，运营系统。3.2时钟电路设计STC89C52内置最高频率达12MHz时钟电路，用于产生整个单片机运营脉冲时序但STC89C52单片机需外置振荡电容。单片机时钟信号用来提供单片机片内各种微操作时间基准，时钟信号通惯用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。单片机内部有一种用于构成振荡器高增益反向放大器，引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简朴，所得时钟信号比较稳定，实际使用中常采用这种方式，在其外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器就构成了内部振荡方式，片内高增益反向放大器与作为反馈元件片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一种自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。中外接晶体以及电容C2和C1构成并联谐振电路，它们起稳定振荡频率、迅速起振作用，其值为30P左右，晶振频率选12MHz。3.3复位电路STC89C52ALE及/PSEN两引脚输出高电平，RST引脚高电平届时，单片机复位。RST/VPD端高电平，若直接由启动瞬间产生，则为启动复位，若通过按动按钮产生高电平复位称手动复位。上电时，接通电源，+5V加到了RST/VPD端，该高电平使全机复位。若运营过程中，需要程序从头执行，只需按动按钮S，则直接把+5V加到了RST/VPD端，从而复位。3.4电路设计原理单片机最小系统。一种STC89C52单片机做为控制电路，运用其P1口来控制LED彩灯，通过P1给LED彩灯输入不同电平信号，来实现LED彩灯按规定点亮，P3口接中断按钮。电路设计原理图见图3.4输入高电平图3.4电路设计原理图输入高电平图3.4电路设计原理图系统软件设计4.1软件调试平台采用C语言编写程序，程序由一种主函数，一种中断程序和各种延时子程序构成。由主函数实现LED彩灯在正常状况下点亮和关闭。中断程序实现紧急状况下LED彩灯闪亮。4.2软件设计流程4.2.1总体设计框图运用单片机实现交通灯控制，该任务分如下几种方面：a.实现红、绿、黄灯循环控制。要实现此功能需要表达三种不同颜色LED灯分别接在P1个管脚，用软件实现。b.用数码管显示倒计时。可以运用动态显示或静态显示，串行并出或者并行并出实现。c.实现急通车。这需要人工实现，编程时运用到中断才干带到目，只要有按钮按下，那么四个方向所有显示红灯，禁止车辆通行。当状况解除，让时间回到只能隔断处继续进行。见程序总体框图4.2开始开始开总中断容许开定期器1中断容许主程序启动定期器1装入定期初值开关、端口、各函数定义中断申请中断开始装入定期初值时间倒计时交通灯切换紧急控制键中断返回图4.2程序总体图4.2.2总体程序流程图系统总体流程图及中断流程图分别见图4.3和4.4开始开始系统初始化系统初始化中断解决子程序中断解决子程序东西亮绿灯，南北亮红灯东西亮绿灯，南北亮红灯解决解决调用显示程序函数调用显示程序函数返回东西亮红灯，南北亮绿灯返回东西亮红灯，南北亮绿灯东西南北红绿灯交替转换东西南北红绿灯交替转换图4.4中断流程图图4.4中断流程图图4.3程序流程图4.2.3循环控制思路图循环控制思路图见下图4.5东西黄灯南北红灯东西黄灯南北红灯东西绿灯南北红灯东西红灯南北黄灯东西红灯南北黄灯东西红灯南北绿灯图4.5循环控制图5设计成果在于硬件方面，由于我所运用是Keil开发板，因此不需要考虑太多硬件方面问题。只需检查开发板上数码管与发光二极管与否可以正常使用，以及正常显示问题。在于软件方面运用C语言进行编程。需要分为几种某些：1.端口、开关定义以及全局变量定义；2.编写下面需要用到函数（显示函数、开关函数。延时函数。判忙函数、初始化函数）；3.主函数中重要编写定期器、中断程序，接着编写中断执行程序（判断倒计时时间，自动跳转红绿灯）。导入单片机后，接通电源观测显示有如上图效果，数码管倒计时30s显示正常且每过三十秒会有五秒黄灯等待；按下模仿紧急开关S1，浮现LED灯变红且闪烁，这些成果阐明设计符合规定（可以倒计时并切换红绿黄灯）。其导入单片机后显示成果如下图5.1图5.1单片机显示成果图6总结本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等几大某些构成。系统除基本交通灯功能外，还具备倒计时等功能，较好模仿实现了十字路口也许浮现状况。软件上采用C52编程，重要编写了主程序，LED数码管显示程序，中断程序延时程序等。通过整机调试，实现了对十字路口交通灯模仿。通过本次课程设计，我学会了单片机普通设计过程，普通都要进行系统扩展与配备，因而，要完毕一种单片机设计工作，必要依次做到下述工作：1、Keil开发板调试；2、应用软件编写、调试；3、完整应用软件调试和运营。通过这次设计使我对单片机有了更进一步理解，培养了我动手与实践能力。7心得体会本次单片机课程设计是设计模仿交通灯控制系统。通过这一学期对单片机学习，已经对单片机有了基本理解，但要说到真正理解还差诸多，本次设计就是个较好例子，一开始诸多地方编写时不知从何下手，看了诸多资料并多次询问教师后才开始编写程序。编写过程中运用到了蛮多教师此前讲知识，中断，定期器，延迟程序，函数声明，位声明等，诸多有用新东西。而本次课程设计也算给了咱们一种进一步学习、提高动手能力难得机会。这次课程设计理解了单片机系统开发普通过程。对STC89C52RC单片机有了进一步理解并且可以较纯熟使用Keil软件。这次单片机实习我选是交通灯设计，通过这次设计我感觉到要想做成功，必要花时间多准备，查阅大量资料、画好流程图、理清思路，分析每一步每一种模块要实现功能，然后分步进行，最后再整合成一种整体。通过这次实习，也学会了做事情得有耐心，在初次编程时候难免会有困难，程序总是会出错需要咱们不厌其烦分析寻找错误之处，也许程序导入到单片机又不一定会实现相应功能，又需要通过多次思考，重复分析并改正。在这次实习中，经历了多次失败洗礼，也发现了自身所学知识存在许多局限性，同步也学到了不少东西，提高了自己动手实践能力。明白了在后来学习和实践中，要努力掌握知识，多动手，多思考，尽量少出错。参照文献[1]李全利.单片机原理及应用（C51编程）[M].北京：高等教诲出版社，.[2]李全利.单片机原理及接口技术[M].2版.北京：高等教诲出版社，.[3]张毅刚.单片机原理及应用[M].2版.北京：高等教诲出版社，.[4]胡学海.单片机原理及应用系统设计[M].北京：电子工业出版社，.[5]欧阳文.ATMEL89系列单片机原理与开发实践[M].北京：中华人民共和国电力出版社，.附录#include<reg52.h>#defineucharunsignedcharbitflag1=0,flag2=0;sbitS1=P3^0;sbitS2=P3^1;ucharcodeseg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0};//段码uchardis[8];ucharns=30,we=30;uchart1_counter=0;voiddelayms(ucharms){uchari;while(ms--)for(i=0;i<123;i++);}voiddisplay(uchardis[]){uchari;for(i=0;i<8;i++){P0=seg[dis[i]];P2=i;delayms(1);}}voidmain(void){TR1=1;EA=1;ET1=1;TMOD=0x10；//定期器设立、中断功能设立while(1){dis[0]=ns/10; dis[1]=ns%10; dis[2]=11; dis[3]=11; dis[4]=11； dis[5]=11; dis[6]=we/10; dis[7]=we%10；//显示数组各个元素赋值display(dis);//调用显示函数 if(!S1){delayms(10); whil