【正文】 課程設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目 名 稱 基于單片機(jī)的交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 單片機(jī)原理及在電氣測(cè)控學(xué)科中的應(yīng)用 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 、 專 業(yè) 電氣工程系、 09 電氣測(cè)控類 指 導(dǎo) 教 師 唐宏偉 2022 年 7 月 1 日 摘 要 本文將介紹一種基于 AT89C51 單片機(jī)設(shè)計(jì)的交通燈系統(tǒng)對(duì)于交通的控制，12 個(gè)不同顏色的發(fā)光二極管來(lái)模擬東南西北四個(gè)方向的交通的，并通過(guò)單片機(jī)寫入程序，來(lái)控制這些燈發(fā)光或者熄滅。 本系統(tǒng)采用 MSC51 系列單片機(jī) 89C51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò) 89C51 芯片的 P0 口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩 5 秒時(shí)黃燈閃爍警示；車輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車流量并可通過(guò)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)。 關(guān)鍵字： 交通燈 ； AT89C51 單片 ； 發(fā)光二極管； 閃爍 目 錄 引言 ............................................................................................................. 4 簡(jiǎn)介 ................................................... 4 方案論證與設(shè)計(jì) ........................................................................................ 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................ 6 AT89C51 芯片的介紹 ..................................... 6 電路原理圖 ............................................ 10 仿真 .................................................. 11 實(shí)物圖 ................................................ 13 ........................................................................................ 14 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果分析 ...................................................................... 15 系統(tǒng)調(diào)試 .............................................. 15 總 結(jié) ............................................................................................................... 16 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 17 附 錄 ............................................................................................................... 18 致 謝 ............................................................................................................... 22 引言 簡(jiǎn)介 近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不 紊。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用 MSC51 系列單片機(jī) 89C51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò) 89C51 芯片的 P0 口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩 5 秒時(shí)黃燈閃爍警示；車輛闖紅燈報(bào)警；綠燈時(shí)間可檢測(cè)車流量并可通過(guò)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)。 信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)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。 1968 年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo) 志信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車輛不能越過(guò)停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。 方案論證與設(shè)計(jì) 整個(gè)設(shè)計(jì)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)硬件如圖 圖 硬件框圖 如圖 所示，本系統(tǒng)基于 AT89C51 單片機(jī)，振蕩電路的晶振采用12MHz，由控制核心 AT89C51 單片機(jī)、電源、振蕩電路、復(fù)位電路、交通燈電路組成。 電源 AT89C51單片機(jī) 振蕩電路 復(fù)位電路 交通燈執(zhí)行 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) AT89C51 芯片的介紹 AT89C51 簡(jiǎn)介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器 （ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8 位微處理器，俗稱 單片機(jī) 。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易 失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C 單片機(jī)為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖 所示 圖 AT89C51 結(jié)構(gòu)圖 主要特性： 12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221(T2) P 1 .0(T 2 E X ) P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7R S T( R X D ) P 3 .0( T X D ) P 3 .1( T 0 ) P 3 .4( T 1 ) P 3 .5X T A L 2X T A L 1GND( T N T 0 ) P 3 .2( T N T 1 ) P 3 .3( W R ) P 3 .6( R D ) P 3 .7VCCP 0 .0 ( A D 0 )P 0 .1 ( A D 1 )P 0 .2 ( A D 2 )P 0 .3 ( A D 3 )P 0 .4 ( A D 4 )P 0 .5 ( A D 5 )P 0 .6 ( A D 6 )P 0 .7 ( A D 7 )P 2 .7 ( A 1 5 )P 2 .6 ( A 1 4 )P 2 .5 ( A 1 3 )P 2 .4 ( A 1 2 )P 2 .3 ( A 1 1 )P 2 .2 ( A 1 0 )P 2 .1 ( A 9 )P 2 .0 ( A 8 )E A /VPPA L E /P R O GP S E NP 1 .5P 1 .6P 1 .7R S T( R X D ) P 3 .0NC( T X D ) P 3 .1( I N T 0 ) P 3 .2( I N T 1 ) P 3 .3( T 0 ) P 3 .4( T 1 ) P 3 .5P 0 .4 ( A D 4 )P 0 .5 ( A D 5 )P 0 .6 ( A D 6 )