智能交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　班 級(jí)： 電氣1101 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　撰寫日期： 2012.12.13 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 交通燈課程設(shè)計(jì)功能描述2</p><p>　　第二章 課程設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)2</p><p><b>　　2.1技術(shù)指標(biāo)2</b&g

3、t;</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)分析3</b></p><p>　　第三章 繪制硬件圖并對(duì)硬件電路進(jìn)行說明3</p><p>　　3.1 MCS-51單片機(jī)芯片引腳位置及功能符號(hào)3</p><p>　　3.2 51系列單片機(jī)運(yùn)行的硬件條件4</p><p>　　3.3 單片機(jī)

4、的特點(diǎn)與應(yīng)用4</p><p>　　第四章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)5</p><p><b>　　4.1軟件設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　4.2電路連接分配6</p><p>　　4.3主程序流程圖7</p><p>　　第五章 程序的源代碼清單7</p><p&

5、gt;　　第六章 上機(jī)調(diào)試運(yùn)行結(jié)果及分析17</p><p>　　6.1交通燈接線圖17</p><p>　　第七章 課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)18</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：19</b></p><p><b>　　附錄19</b></p><p>　　第

6、一章 交通燈課程設(shè)計(jì)功能描述</p><p>　　紅黃綠交通燈控制器采用單片機(jī)及程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展控制，實(shí)現(xiàn)控制器的功能要求，例如紅黃綠燈的交替閃爍，定時(shí)等等。單片機(jī)將CPU，存儲(chǔ)器，定時(shí)器／計(jì)數(shù)器及各接口電路組成，具有良好的性價(jià)比。本控制器可對(duì)紅綠燈通過時(shí)間進(jìn)行加減，還可在緊急時(shí)刻進(jìn)行手動(dòng)控制，緊急情況下可開放南北或東西道路，，實(shí)施道路路況的控制。 交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT98S52來設(shè)計(jì)交通

7、燈控制器，實(shí)現(xiàn)了通過51芯片的P1口設(shè)置紅、綠燈亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩3秒時(shí)黃燈閃爍警示；紅綠燈時(shí)間通過51單片機(jī)的P0口輸出到雙位數(shù)碼管顯示。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。</p><p>　　第二章 課程設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制

8、電路,每條道路上各配有一組紅、黃、綠交通信號(hào)燈，其中紅燈亮，表示該道路禁止通行；黃燈亮表示該道路上未過停車線的車輛禁止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通行；綠燈表示該道路允許通行。該電路自動(dòng)控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)十字路口自動(dòng)化。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)分析</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)紅、綠、黃燈的循環(huán)控制。要實(shí)現(xiàn)此功能需要表示

9、三種不同顏色的LED燈分別接在P0個(gè)管腳，用軟件實(shí)現(xiàn)。 要求東西車道和南北車道上的車輛交替運(yùn)行，每次通行時(shí)間為20s；根據(jù)設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)好電路；繪制硬件圖并對(duì)硬件電路進(jìn)行說明。</p><p>　　第三章 繪制硬件圖并對(duì)硬件電路進(jìn)行說明</p><p>　　3.1 MCS-51單片機(jī)芯片引腳位置及功能符號(hào)</p><p><b>　　如下圖所示。&

10、lt;/b></p><p>　　51單片機(jī)系統(tǒng)的引腳說明： 51單片機(jī)89c51采用40Pin封裝的列直接DIP結(jié)構(gòu)， 40個(gè)引腳中，正電源和底線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。</p><p>　　3.2 51系列單片機(jī)運(yùn)行的硬件條件</p><p>　　3.3 單片機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用</p>

11、<p><b>　　單片機(jī)的特點(diǎn)： </b></p><p>　　（1）控制功能強(qiáng)； </p><p>　?。?）抗干擾性強(qiáng)，可靠性高，工作溫度范圍寬； </p><p>　　（3）開發(fā)周期短，性價(jià)比高，易于產(chǎn)品化；</p><p>　　單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域： </p><p>　?。?）

12、智能化儀表 ；</p><p>　?。?）實(shí)時(shí)工業(yè)控制 ；</p><p>　?。?）機(jī)電一體化產(chǎn)品；</p><p><b>　?。?）智能接口； </b></p><p>　?。?）辦公自動(dòng)化； </p><p><b>　?。?）商業(yè)營(yíng)銷 ；</b></p>

13、<p><b>　?。?）家用電器；</b></p><p>　　第四章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　先了解實(shí)際交通燈的變化規(guī)律，假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。初始狀態(tài)0為東西紅燈，南北紅燈；然后轉(zhuǎn)狀態(tài)1南北綠燈通車，東西紅燈。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)

14、2，南北綠燈閃幾次轉(zhuǎn)黃燈，延時(shí)幾秒，東西仍然紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3，東西綠燈通車，南北紅燈。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)4，東西綠燈閃幾次轉(zhuǎn)亮黃燈，延時(shí)幾秒，南北仍然紅燈，最后回到狀態(tài)1，不斷循環(huán)。</p><p>　?。?）當(dāng)東西方向?yàn)榧t燈，此道車輛禁止通行，東西道行人可通過；南北</p><p>　　道為綠燈，此道車輛通過，行人禁止通行。時(shí)間為20秒。</p><p>　?。?）

15、黃燈閃爍3秒，警示車輛和行人紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。</p><p>　?。?）當(dāng)東西方向?yàn)榫G燈，此道車輛通行；南北方向?yàn)榧t燈，南北道車輛</p><p>　　禁止通過，行人通行。時(shí)間為20秒。 東西方向車流大 通行時(shí)間長(zhǎng)。 （4）這樣如上表的時(shí)間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣行人和車 </p><p>　　輛就能安全暢通的通行。</p>&

16、lt;p><b>　　4.2電路連接分配</b></p><p><b>　　4.3主程序流程圖</b></p><p>　　第五章 程序的源代碼清單</p><p>　　#include <reg51.h></p><p>　　#include <intrins.h>

17、</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit k1=P1^6;</p><p>　　sbit k2=P1^7;</p><p>　　sbit k3=P2^7;</p>

18、<p>　　sbit k4=P3^0;</p><p>　　sbit yellowled_nb=P1^4;//南北黃燈</p><p>　　sbit yellowled_dx=P1^1;//東西黃燈</p><p>　　uchar code table[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x

19、7f,0x6f,0x00};</p><p>　　uchar data dig;//位選</p><p>　　uchar data led;//偏移量</p><p>　　uchar data buf[4];</p><p>　　uchar data sec_dx=20;//東西數(shù)碼指示值</p><p>　　uc

20、har data sec_nb=20;//南北數(shù)碼指示值</p><p>　　uchar data set_timedx=20;</p><p>　　uchar data set_timenb=20;//倒計(jì)時(shí)設(shè)置的鍵值保存</p><p>　　uchar data b;//定時(shí)器中斷次數(shù)</p><p>　　bit time;//燈狀態(tài)循環(huán)

21、標(biāo)志</p><p>　　bit int0_time;//中斷強(qiáng)行標(biāo)志</p><p>　　bit set;//調(diào)時(shí)方向切換鍵標(biāo)志</p><p>　　void delay(int ms);//延時(shí)子程序</p><p>　　void key();//按鍵掃描子程序</p><p>　　void key_to1()

22、;//鍵處理子程序</p><p>　　void key_to2();</p><p>　　void display();//顯示子程序</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0X01; </p><

23、p><b>　　TH0=0X3C;</b></p><p><b>　　TL0=0XB0;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;&

24、lt;/b></p><p><b>　　EX0=1;</b></p><p><b>　　EX1=1;</b></p><p>　　P1=0Xf3;// 東西通行</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b&

25、gt;　　{</b></p><p>　　key(); //調(diào)用按鍵掃描程序</p><p>　　display(); //調(diào)用顯示程序</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key()/

26、/按鍵掃描子程序</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(k1!=1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　if(k1!=1)&

27、lt;/b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(k1!=1);</p><p>　　key_to1();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&

28、lt;p><b>　　if(k2!=1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　if(k2!=1)</b></p><p><b>　　{</b></p>

29、<p>　　while(k2!=1); </p><p>　　key_to2();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(k4!=1)</b></p><p><

30、b>　　{</b></p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　if(k4!=1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(k4!=1);</p><p><b>　　set=!se

31、t;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(k3!=1&&int0_time==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T

32、R0=1; //啟動(dòng)定時(shí)器</p><p>　　sec_nb=59;</p><p>　　sec_dx=59;</p><p>　　int0_time=0;//清標(biāo)志</p><p>　　} else if(k3!=1&&int0_time==0)</p><p><b>　　{<

33、/b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　set_timenb=sec_nb;</p><p>　　set_timedx=sec_dx; //設(shè)置的鍵值返回保存</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void d

34、isplay()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　buf[1]=sec_dx/10; //第1位 東西秒十位</p><p>　　buf[2]=sec_dx%10; //第2位 東西秒個(gè)位</p><p>　　buf[3]=sec_nb/10; //第3位 南北秒十位</p>&

35、lt;p>　　buf[0]=sec_nb%10; //第4位 南北秒個(gè)</p><p>　　P0=table[buf[led]];</p><p>　　delay(2);//先延時(shí)，提前顯示一位了</p><p><b>　　P2=dig;</b></p><p>　　dig=_crol_(dig,1);<

36、/p><p><b>　　led++;</b></p><p>　　if (led==4)</p><p><b>　　{led=0;</b></p><p><b>　　dig=0xfe;</b></p><p><b>　　}</b>

37、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void time0(void) interrupt 1 using 1 //定時(shí)中斷子程序</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　b++;</b></p><p

38、>　　if(b==10) // 定時(shí)器中斷次數(shù)。</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　b=0;</b></p><p><b>　　sec_dx--;</b></p><p><b>　　sec_nb--;</b>

39、</p><p>　　/******************南北黃燈閃爍判斷*************************/</p><p>　　if(sec_nb==3&&time==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　yellowled_dx=1;//南北黃燈亮&

40、lt;/p><p>　　delay(300);</p><p>　　yellowled_dx=0</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(sec_nb==2&&time==0)</p>

41、<p><b>　　{</b></p><p>　　yellowled_dx=1;//南北黃燈亮</p><p>　　delay(300);</p><p>　　yellowled_dx=0;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(s

42、ec_nb==1&&time==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　yellowled_dx=1;</p><p>　　delay(300);</p><p>　　yellowled_dx=0;</p><p><b>　　}</b&g

43、t;</p><p>　　/*******************東西黃燈閃判斷************************/ </p><p>　　if(sec_dx==3&&time==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　yellowled_nb=1;//南

44、北黃燈亮</p><p>　　delay(300);</p><p>　　yellowled_nb=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(sec_dx==2&&time==1)</p><p><b>　　{</b></

45、p><p>　　yellowled_nb=1;//南北黃燈亮</p><p>　　delay(300);</p><p>　　yellowled_nb=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(sec_dx==1&&time==1)</p>

46、<p><b>　　{</b></p><p>　　yellowled_nb=1;</p><p>　　delay(300);</p><p>　　yellowled_nb=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********

47、********************************/</p><p>　　if(sec_dx==0||sec_nb==0) //東西或南北先到達(dá)1S時(shí)即開始重新計(jì)時(shí)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　sec_dx=set_timedx; </p><p>　　sec_nb=set

48、_timenb; //第一次循環(huán)結(jié)束重置</p><p>　　if(time==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P1=0XF3; //東西通行</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</

49、b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　P1=0xde; //南北通行</p><p><b>　　}</b></p><p>　　time=!time; //取反</p><p><b>　　}</b></p&

50、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key_to1()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TR0=0; //關(guān)定時(shí)器</p><p>　　i

51、f(set==0)</p><p>　　sec_nb++; //南北加1S</p><p><b>　　else</b></p><p>　　sec_dx++;//東西加1S</p><p>　　if(sec_nb==100)</p><p><b>　　sec_nb=1;</b&

52、gt;</p><p>　　if(sec_dx==100)</p><p>　　sec_dx=1;//加到100置1</p><p>　　void key_to2()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TR0=0;//關(guān)定時(shí)器</p><p>&

53、lt;b>　　if(set==0</b></p><p>　　sec_nb--; //南北減1S </p><p><b>　　else</b></p><p>　　sec_dx--; //東西減1S</p><p>　　if(sec_nb==0)</p><p>　　sec

54、_nb=99;</p><p>　　if(sec_dx==0 )</p><p>　　sec_dx=99;//減到1重置99</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void int0(void) interrupt 0 using 1 //東西強(qiáng)行</p><p>&l

55、t;b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　P1=0XF3;</b></p><p>　　sec_dx=88;</p><p>　　sec_nb=88;</p><p>　　int0_time=1;&

56、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　void int1(void) interrupt 2 using 1 //南北強(qiáng)行</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p>

57、;<b>　　P1=0XDE;</b></p><p>　　sec_nb=88;</p><p>　　sec_dx=88;</p><p>　　int0_time=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay(int ms)</

58、p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint j,k;</b></p><p>　　for(j=0;j<ms;j++)</p><p>　　for(k=0;k<124;k++);}</p><p>　　第六章 上機(jī)調(diào)試運(yùn)行結(jié)果及分析<

59、/p><p><b>　　6.1交通燈接線圖</b></p><p><b>　?。?）硬件連接圖</b></p><p><b>　　(2）仿真效果圖 </b></p><p>　　經(jīng)過在仿真軟件上的仿真，已經(jīng)按實(shí)驗(yàn)要求得到了預(yù)期的結(jié)果，可以成功的控制十字交通路口的交通秩序。&l

60、t;/p><p>　　第七章 課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力。電路原理和連接，和芯片上的選擇,也略懂。鞏固數(shù)字邏輯電路的理論知識(shí)，并對(duì)芯片有了新的認(rèn)識(shí)，懂得它的功能，更重要的是如何將電路靈活運(yùn)用于實(shí)際生活。協(xié)作的重要性。我在做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而

61、解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆]有動(dòng)手實(shí)踐過吧！認(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。故一個(gè)小小的課程設(shè)計(jì)，對(duì)我們的作用如此之大。 本次關(guān)于簡(jiǎn)易交通燈的設(shè)計(jì)與制作是在 指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，和同組內(nèi)其他成員的共同交流下才得以利完成。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)把我在大學(xué)所學(xué)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，既鍛煉了我們的實(shí)際操作能力，又使理論知識(shí)得以加強(qiáng)和升華，激發(fā)

62、了創(chuàng)新意識(shí)。 特別感謝與我同組的其他組員，在工作中我們積極配合、勇于創(chuàng)新。通過本次設(shè)計(jì)使我們自身的動(dòng)手能力得到了很大的提高，使我們走出了實(shí)踐的盲區(qū)，為以后的畢業(yè)工作后的動(dòng)手打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后感謝學(xué)院為我們提供了難得的機(jī)會(huì)。再次感謝各位</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] AT89C51引腳定義</p><

63、p>　　[2]百度文庫(kù)數(shù)碼管引腳定義</p><p>　　[3]百度空間 基于51單智能交通燈設(shè)計(jì) </p><p>　　[4]百度知道 51單片機(jī)定時(shí)器的使用</p><p>　　[5] MSC51單片機(jī)交通燈程序-單片機(jī)-電子工程世界網(wǎng)</p><p>　　[7] 倪志蓮．單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作．機(jī)械工業(yè)出版社，2012</p&