单片机课程设计论文
班 级: 姓 名:
指导教师:
目录
前言 ..............................................................................................错误!未定义书签。 1、设计要求及思想......................................................................................................3 1、1设计内容 ...........................................................................................................4 1、2设计思想 ...........................................................................................................4 2、单片机选型及硬件接线图......................................................................................4 2、1元件配置 ...........................................................................................................5 (1)数码管引脚图....................................................................................................5 2、2十字路口的交通灯分布示意图 .......................................................................5 2、3系统硬件接线图 ...............................................................................................6 3、软件实现 ..................................................................................................................7 3、1分析论证 ...........................................................................................................7 3、2 状态地址分配 ...................................................................................................7 3、3 程序流程图 .......................................................................................................7 (1)主程序流程图..................................................................................................... 8 (2)倒计时流程图..................................................................................................... 9 (3)中断流程图........................................................................................................9 3、4程序设计 .........................................................................................................10 4、问题及解决 ........................................................................... 错误!未定义书签。 5、心得体会 ................................................................................................................17 参考文献
2
前言
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。交通信号灯的出现,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。交通信号灯在大多数城市得到了广泛的应用。传统的交通信号灯控制一般采用了电子线路和继电器控制,结构复杂,可靠性低,故障率高。本次设计是基于AT89C51单片机的交通灯控制系统,东西南北的通行时间可调,倒计时显示通行时间灯功能,还增加了南北紧急和东西紧急的功能,该系统具有设计周期短、可靠性高、维护方便、使用简单等优点。
一、设计要求及思想
1设计内容
设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭,并用LED灯显示倒计时间。
假设一个十字路口为东南西北走向。初始状态0为东西南北都红灯亮。然后转状态1东西绿灯通车,南北红灯亮。过一段时间后,转状态2,东西绿灯灭,黄灯闪几下,南北还是红灯。再转状态3,南北绿灯通车,东西红灯亮。过一段时间后转状态4,南北绿灯灭,闪几个黄灯,东西还是为红灯亮,一段时间后,又循环至状态1。
通过对发光二极管的控制,来模拟交通信号灯的管理。每延时一段时间,灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换,有倒计时间的显示功能,还增添了两个中断,实现的功能分别是南北紧急情况,即东西红灯、南北绿灯并停止计时,南北方向一直保持通行,直到中断接触,继续计时;另一个就是东西紧急;最后一点是增加了盲人提示,当任一个方向可通行时,会有蜂鸣声提醒盲人此时红灯可通行。
2设计思想
3
在该交通灯控制系统中,东西南北四个方向各有红黄绿三种颜色的指示灯各一盏,共计12盏指示灯,用以来指挥车辆和行人安全通行。当红色指示灯亮的时候表示禁止该方向的车辆和行人通行,当绿色指示灯亮的时候表示允许该方向的车辆和行人通行,当黄色指示灯亮的时候提示人们红、绿灯的状态即将切换。并且黄灯燃亮时为东西南北两干道的公共停车时间。为了达到上述设计要求,可以用一片AT89C52单片机实现。用AT89C52的P0口(P0.0~P0.5)分别接上垂直两个道口的6盏信号灯,南北方向各3盏灯并联,东西方向各3盏灯并联; 四个数码管的显示用动态显示的方法实现,接P1口(P1.0~P1.7)控制8个段选端;接P2口(P2.0~P2.3)控制4个位选端;两个中端口P3.2和P3.3分别接南北紧急和东西紧急的按钮,解除中断按钮接在P2.7口。
二、单片机选型及硬件接线图
1元件配置
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
器 件 单片机电路板 数码管 红黄绿LED灯 470Ω 100Ω 蜂鸣器 三极管 5V变压器 排针、排线、底座 数 量 1个 2个 各3个 12个 2个 2个 2个 1个 若干 型 号 AT89C52 SN420362K S9012 4
(1)数码管(共阴极) com b c e d
g h a f com
2十字路口的交通灯分布示意图
十字路口的交通灯分布示意图如图2-1所示,将这12个交通灯进行编号。
图2-1 十字路口交通灯分布示意图
这12个交通灯共有四个状态:
状态1(S1):东西红灯(4、10)亮,南北绿灯(3、9)亮 状态2(S2):南北黄灯(2、8)亮,东西仍为红灯(4、10)亮 状态3(S3):南北红灯(1、7)亮,东西绿灯(6、12)亮 状态4(S4):东西黄灯(5、11)亮,南北仍为红灯(1、7)亮
3.系统硬件接线图
5