单片机课程设计报告 定时红绿灯设计

单片机C语言入门课程设计（报告）《单片机C语言入门》课程设计（报告）题目：定时红绿灯设计目录第1章概述 III1.1选题意义 III1.2定时红绿灯的现状 III第2章总体设计方案 IV2.1定时红绿灯设计的基本要求 IV2.3系统总体方案及硬件设计 VI2.3.1定时红绿灯总体设计方案 VI2.3.2定时计时控制模块 VI第3章Proteus软件仿真 VII3.1仿真软件介绍 VII3.2驱动模块的仿真 VIII3.2.1仿真程序 VIII3.2.2仿真结果 X总结 X

第1章概述1.1选题意义红绿灯的作用主要是维持交通秩序，使车辆与行人均能够有序、有规律地通过路口与通道。

红绿灯是指挥交通运行的信号灯，多由红灯、绿灯和黄灯组成，红灯表示禁止通行，需要在斑马线前等候；黄灯表示警示通行，这种情况下如果没有紧急事件最好选择不通行，等待绿灯；绿灯则表示允许通行，保持匀速*稳通过即可。

此外，红绿灯的用途也是为了代替交警指挥交通。其出现使得交通得以有效管制，对于疏散流量、提高道路运行与承载能力、减少交通事故都具有不可或缺的重要作用与积极意义，而在日常驾车或步行过程中，我们也一定要注意遵守交通规则，保证自己安全的同时同维护交通秩序，营造良好交通氛围。1.2定时红绿灯的现状随着智能车的普及，城市变得越发拥挤，堵车现象也越来越普遍。在经过交通路口时，由于国内红绿灯一般采用定时控制，不能对实际的交通流进行识别和优化有时会出现这种尴尬情况，即一边亮着绿灯很少有车辆通过，另一边有很多车辆却在前排起长队伍，而队尾的车辆其至要经过多次红绿灯的变换才能通过路口。如果能种系统，通过摄像头实时监测路况和车流量，并将各个路口的车流量信息进行汇总和分分析进而自动调节两边红绿灯的等待时间，这便能减少两边车辆的平均等待时间，同

时减少在等待过程中燃料的消耗，提高整个道路的畅通性。如果进一步将各个路口的实时车流量汇总到交通监管中心，由监管中心进行统一大范围内的数据分析与处理，向车主进行路况或者紧急情况的播报，这样便能优化人们的出行路线，同时也

能降低资源的损耗，符合低碳环保的发展要求第2章总体设计方案2.1定时红绿灯设计的基本要求(1)首先按设计题目要求制订方案。(2)设计出硬件原理图。(3)对设计的硬件、软件调试。直至正确地实现系统功能。(4)设计系统的功能目标。(4.1)控制开关、利用直流电机正反转实现(4.2)具有无线遥控和手动按键控制两种功能。(5)能够指示运行状态。我们的设计目标是以以上设计为基础，尽量设计出实用美观的硬件电路，以及智能化、人性化的程序。使我们的设计总体上更贴近于实际应用，综合性能和工艺造价符合实际应用的要求。2.2定时红绿灯的构架框图1.3智能遥控红绿灯的构架框图以AT89S51为控制器，程序采用C语言编程。使用中断系统的定时器下1的工作方式，实现50ms-次中断，代码如下：TH1=(65536-50000）/256;//定时器的高8位赋初值TL1=(65536-50000）%256;//定时器的低8位赋初值但是发现50ms不够用，于是就想到记录一个全局变量cnt值，每个ent代表一次定时/中断（即50ms）。这样一来，80个cnt就是4s（表示绿灯），20个cnt就是1s（表示黄灯）．100个cnt就是5s（表示红灯），那么这个问题就解决了。另外就是流程问题，我发现，整个红绿灯系统运行时只有4个时间段，如图：0一35：3，4侧红灯亮，1，2侧绿灯亮。4-5s:3，4侧红灯亮，1，2侧黄灯亮。6一8s：1，2侧红灯亮，3，4侧绿灯亮。9-10s：1，2侧红灯亮，3，4侧黄灯亮。对应的cnt值的变化：0一79：3，4侧红灯亮，1，2侧绿灯亮。80一99：3，4侧红灯亮，1，2侧黄灯亮。100一179：1，2侧红灯亮，3，4侧绿灯亮、180一199：1，2侧红灯亮，3，4侧黄灯亮在这个过程中系统每中断一次cnt=(cnt+1)%200.最后是品示结果问题，我用P1的6个串口分别无线连接相邻两侧的红绿黄灯。详细流程如下cnt为0一79：3，4侧红灯亮，1，2侧绿灯亮。对应P1=Ox1e。ent为80-99：3，4侧红灯亮，1，2侧黄灯亮。XIMP1=0x1d.ent为100-179：1，2侧红灯亮，3，4侧绿灯亮_XIIP1=0x33cnt#180-199：1，2侧红灯亮，3，4侧黄灯亮，对应P1=0x2b。图1智能遥控窗帘的构架框图2.3系统总体方案及硬件设计2.3.1定时红绿灯总体设计方案本系统硬件部分基于STC12C5410AD单片机，由键盘接口模块，稳压电源模块，串行通信接口模块和数码管、交通灯品示接口模块组成。本系统的软件部分基于KeilC51软件系统。本系统利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并且用4只数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。本系统除了可以按照设定程序E运行外，还可以通过按键设置主千道和次干道的通行时间和暂缓通行时间。本系统可实现基本交通灯功能，系统实用性强、操作简单2.3.2定时计时控制模块89C51单片机内有两个可编程的定时器／计数器T0、T1。当定时器／计数器用作“定时器”时，每经过1个机器周期(12个时钟周期)，计数器加1。当定时器／计数器用作“计数器”时，计数器在对应的外部输入管脚(T0为P3.4引脚，T1为P3.5引脚)上每发生一次1到0的跳变时加1。使用“计数器”功能时，外部输入每个机器周期被采样一次。当某一周期管脚状态采样为高电平而下一周期采样为低电平时，计数器加1。由于检测下降沿跳变需要两个机器周期(24个时钟周期)的时间，所以技术频率最大值只能为时钟周期的1／24。计数器对外部输入信号的占空比并无限制，但为了保证给定的电平信号在其改变之前至少被采样一次，外部输入信号必须至少保持一个完整的机器周期。 图2定时计时模块第3章Proteus软件仿真3.1仿真软件介绍Proteus

软件是英国

Labcenter

electronics

公司出版的EDA

工具软件，可完成从原

理图布图、PCB

设计、代码调试到单片机与外国电路的协同仿真，真正实现了从概念

到产品的完整设计，是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB

设计软件和虚拟模型仿

真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持

8051、HC11、

PIC、AVR、

ARM、

8086

和

MSP430

等，2010

年又增加了

Cortex

和

DSP

系列处理器，并持续增加其他系列处

理器模型。Proteus

软件主要具有以下特点：

①

具有强大的原理图绘制功能。

②

实现了单片机仿真和

SPICE

电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿

真、单片机及其外围电路的系统仿真、RS232

动态仿真、了C

调试器、SPI

调试器、键

盘和LCD

系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

③

支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000

系列、8051

系

列、AVR

系列、PIC12

系列、PIC16

系列、PIC18

系列、z80

系列、HC11

系列以及各

种外围芯片．

④

提供软件调试功能。具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各

变量以及寄存器等的当前状态，并支持第三方编译和调试环境，如

wave6000、

Keil

等

软件3.2驱动模块的仿真3.2.1仿真程序图8仿真图3.2.2仿真结果图9L298与电机连接按键K2，电机正转，按键K3。电机反转，按键K1，电机停止总结我学到了很多实际有用的东西，而且基本上都是在课本上学不到的，并且也在实习中梳理了自己对c语言这门课程所学的所有内容，让自己对c这门课程有了更进一步的认识，有了一个良好的基础，为自己的以后打下了坚实基础。从开头到现在，所有的内容实习完了，上机实验是学习程序设计语言必不可少的实践环节，在c语言灵活、简洁中，更需要通过编程的实践来真正掌握它。历时4天的《c语言程序设计