【正文】 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 1 《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì) 課題： 模擬交通信號燈 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級： 機(jī) 0917 姓名： 袁躍 學(xué)號： 202177506236 同組人： 頓文強(qiáng)、張萌萌、王莫涵、林垚 指導(dǎo)老師：王衛(wèi)忠 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 2 目錄 第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………… … 3 摘要………………………………………………………… 3 設(shè)計(jì)目的和意義…………………………………………… 4 第二章 系統(tǒng)工作原理……………………………………………… 5 LED 顯示原理…… ………………………………………… 5 紅黃綠燈地控制…………………………………………… 5 第三章 程序框圖………………………………………………… … 7 主程序框圖…………………………………………………… 7 中斷服務(wù)程序流程圖下圖所示 ……………………………… 8 第四章 Proteus 軟件仿真………………………………………… 9 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………… 12 第六章 參考文獻(xiàn)…………………………………………………… 15 第七章 附頁程序清單………………………… …………………… 16 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 3 第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 ： 模擬交通燈 摘 要 交通在人們的日常生活中占有重要的地位，隨著人們社會(huì)活動(dòng)的日益頻繁，這點(diǎn)更是體現(xiàn)的淋漓盡致。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。 本系統(tǒng)采用單片機(jī)8051為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器， 系統(tǒng) 實(shí)用性強(qiáng) 、 操作簡單 、擴(kuò)展性強(qiáng)。本設(shè)計(jì)就是采用單片機(jī)模擬十字路口交通燈的各種狀態(tài)顯示以及倒計(jì)時(shí)時(shí)間。 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)由單片機(jī) I/O口擴(kuò)展系統(tǒng)、交通燈狀態(tài)顯示系統(tǒng)、 LED 數(shù)碼顯示系統(tǒng)、 緊急情況中斷系統(tǒng)、復(fù)位電路等幾大部分組成。系統(tǒng)除基本的交通燈功能外，還具有倒計(jì)時(shí)、緊急情況處理等功能，較好的模擬實(shí)現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況。 軟件上采用 C51編程，主要編寫了主程序， LED 數(shù)碼管顯示程序，中斷程序延時(shí)程序等。經(jīng)過整機(jī)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了對十字路口交通燈的模擬。 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 4 關(guān)鍵詞： AT89C51 LED 數(shù)碼管 交通燈 程序 設(shè)計(jì)目的和意義 加強(qiáng)對單片機(jī)和 C51 語言的認(rèn)識，充分掌握和理解設(shè)計(jì)各部分的工作原理、設(shè)計(jì)過程、 選擇芯片器件、模塊化編程等多項(xiàng)知識。 用單片機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用使個(gè)人設(shè)計(jì) 系統(tǒng)能夠真正使用。 把理論知識與實(shí)踐知識相結(jié)合，充分發(fā)揮個(gè)人能力，并在實(shí)踐中得到鍛煉。 提高利用已學(xué)的知識分析和解決問題的能力。 提高動(dòng)手實(shí)踐能力。 任務(wù)要求 ： 主干道綠燈 60秒，支干道綠燈 30秒，黃燈都是三秒； 要求用延時(shí)來實(shí)現(xiàn)定時(shí)時(shí)間； 要求顯示器同步顯示主干道時(shí)間的倒計(jì)時(shí)； 如果有按鍵按下，表示有緊急車輛通過（救火車等），此時(shí)十字路都亮紅燈，蜂鳴器響（十五秒鐘后恢復(fù)正常）。 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 5 第二章 系統(tǒng)工作原理 數(shù)字 LED的顯示原理 ： 通過給 51單片機(jī) P0口送入初始值，并用 P0口來控制段選位， P1口來控制位顯來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示，來顯示各燈的顯示時(shí)間。 黃紅綠燈的亮滅 8051單片機(jī)的 P2口的六個(gè)端口接主干道和支干道的紅、綠、黃燈，顯示燃亮情況，通過兩個(gè)八段顯示器顯示每個(gè)燈的燃亮?xí)r間，使燈和顯示器時(shí)間同步。 由軟件編程來實(shí)現(xiàn)燈的燃亮?xí)r間，設(shè)置使主干道和支干道綠燈別為 60秒、 30秒循環(huán)。 通過延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn)時(shí)間的延時(shí)。 帶有緊急按鈕，使按鈕按下時(shí)會(huì)有出現(xiàn)中斷，使其去執(zhí)行中斷程序，主干道與支干道都為紅燈。 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 6 總設(shè)計(jì)圖如下： 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 7 第三章 程序框圖 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 8 置主道放行標(biāo)志 0— F0 主道 放行時(shí)間送 R1 主道亮綠燈，支道亮紅燈 開始 延時(shí) 1 秒 主道亮黃燈 ,支道亮紅燈 延時(shí) 3 秒 置支道放行標(biāo)志 0F0 支道放行時(shí)間送 R3 主道亮紅燈 ,支道亮綠燈 延時(shí) 1 秒 主道亮紅燈 ,支道亮綠燈 延時(shí) 3 秒 R1— 1=0 R3— 1=0 N N 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 9 中斷服務(wù)程序流程圖下圖所示： 第四章 Proteus 軟件系統(tǒng)仿真 硬件系統(tǒng)的接線如圖所示 ,如下圖 ,主干道的紅 ,黃 ,綠主程序 判斷是否有INT1 中斷 主干路支干路紅燈亮 主程序 煙臺(tái)大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 10 交通燈分別通過 P2口的六個(gè)端口連在一起 ,同理，支道 上的也互聯(lián) 。 受 89C51 的 控制 .緊急車請求通過時(shí)由按鈕控制 ,通過中斷來實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)功能要求分別仿真各種情況下的亮燈情況，具體如下： 如下圖仿真圖所示，正常情況下主干道方 向亮綠燈，主干道放行。支干道方向亮紅燈，支干道禁行： p23p22p21p 2 4p 2 5p 2 6p23p22p21p 2 5p 2 4d0d1d2d3d4d5d6d7p 2 1p 2 2p 2 3p 2 4p 2 5p 2 6p 1 0p 1 1p 1 2p 1 3p 2 6d0d1d2d3d4d5d6d7p10p11d0d1d2d3d4d5d6d7p12p13X1X1X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67