【正文】 1 課 程 設 計 課程名稱 單片機原理與接口技術(shù) 題目名稱 基于單片機的多模式交通燈設計 學生學院 信息工程學院 專業(yè)班級 學 號 學生姓名 指導教師 聯(lián)系方式 2020 年 06 月 24 日 2 基于單片機的 多模式交通燈設計 摘要 ： 十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。 本設計是關(guān)于單片機控制的交通燈模擬系統(tǒng)的設計。該設計中用光二極管來模擬信號燈，緊急 停止 請求信號由外部中斷技術(shù)來模擬。要求使 AT89C52 定時 /計數(shù)器 0 作為定時器，要求對通行時間進行倒計時，從 P0 口輸出，在 數(shù)碼管 上顯示并進行遞減，以 此來實現(xiàn)十字路口交通燈的指示功能。 關(guān)鍵字 單片機 交通燈系統(tǒng) LED顯示 夜間模式 緊急停止 模式切換 1 概述 設計的意義 由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展從而導致了 汽車數(shù)量的猛增，大中型城市的城市交通，正面臨著嚴峻的考驗，從而導致交通問題日益嚴重，其主要表現(xiàn)如下：交通事故頻發(fā)，對人類生命安全造成極大威脅；交通擁堵嚴重，導致出行時間增加，能源消耗加大；空氣污染和噪聲污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成為人們司空見慣而又不得不忍受的問題。 交通發(fā)展 標志著城市的發(fā)達，相對 交通的管理則顯得越來越重要。 交通燈是城市交通中的重要指揮系統(tǒng)，它與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)．隨著人們生活水平的提高，對交通管制也提出了更高的要求，因此提供一個可靠、安全、便捷的多功能交通燈控制系統(tǒng)有著現(xiàn)實的必要性。 在這種背景下， 結(jié)合我國城市道路交通的實際情況，開發(fā)出真正適合我們自身特點的智能信號燈控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當前的主要任務。 單片機自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多場合的應用，加之單片機具有集成度高、功能強、速度快、體積小、功耗低、使用方便、性能 3 可靠、價格低廉，其易于產(chǎn)品化、抗干擾能力強、可 在各種惡劣環(huán)境下可靠的工作等特點。特別是它強大的面向控制能力，使它在工業(yè)控制領域，智能儀表、外設控制、家用電器、機器人、軍事裝置等方面得到了廣泛的應用。 考慮到單片機具有物美價廉、功能強、使用方便靈活、可靠性高等特點，擬采用 MCS 51 系列的單片機來實現(xiàn)十字路口交通信號燈的控制。 正常情況下，十字路口的紅綠燈應交替變換 ； 考慮緊急情況下，如 發(fā)生交通意外或交通維修時，可以通過按鍵來使交通停止。 通過此次單片機的課程 設計 ，我們 可以進一步認識單片機在控制系統(tǒng)中的重要性。在完成理論學習和必要的實驗后，學生掌握了單 片機的基本原理和各種基本功能的應用，但對單片機的硬件實際應用設計和單片機完整的用戶程序設計還不清楚，實際動手能力不夠，因此對該課程進行一次課程設計是有必要的。 這次單片機的 課程設計既讓學生鞏固了課本學到的理論，還讓學生學習了單片機硬件電路設計和用戶程序設計的整個過程，同時學習了查閱資料、參考資料的方法。單片機的課程設計主要是通過學生獨立設計方案并自己動手用計算機電路設計軟件，編寫和調(diào)試用戶程序，來加深對單片機的認識，充分發(fā)揮學生的個體創(chuàng)新能力。 單片機課程設計 任務 一、 課程設計題目： 單片機應用系統(tǒng)設 計 基于單片機的 —— 題目自擬 二、 總體要求： 本課程設計的題目機設計內(nèi)容自選，學生可以根據(jù)平時的觀察、了解單片機實際的應用系統(tǒng)，弄清其結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)合單片機課程及其他相關(guān)課程的知識，充分發(fā)揮自身的想象力和創(chuàng)造力，自行選定設計項目，但總體應達到以下要求： 用 89S51CPU,12M 時鐘，常規(guī)的上電和手動復位電路 包括 3 個以上的獨立式按鍵 至少 2 位 LED 數(shù)碼顯示器及其接口 一路蜂鳴器輸出 至少有 2 路輸入信號，可以是模擬量或數(shù)字量 4 三、 課程設計具體要求： 選定好設計項目后，課程設計應達到以下要求 編寫項目功 能說明書，確定應用系統(tǒng)的功能和具體參數(shù) 設計電路原理圖 制作硬件 設計和調(diào)試程序 課程設計報告 四、 課程設計報告內(nèi)容及要求 課程設計任務書 設計項目簡介 電路原理圖 系統(tǒng)功能描述 程序框圖 程序清單 收獲與體會 五、 驗收及評分標準 硬件制作 20% 課程設計報告 60% 功能展示及答辯 20% 六：參考題目： 基于單片機的智能電風扇控制器 基于單片機的多功能洗衣機程序控制器 基于單片機的多功能燈光控制器 基于單片機的單片機多機通信系統(tǒng) 基于單片機的智能溫度控制系統(tǒng) 基于單片機的多功能數(shù)字電子鐘 基于單片機的多功能防盜 報警裝置 5 2 設計 方案 設計的思想 交通燈在安全行車過程中起著十分重要的作用 ， 現(xiàn)在交通燈一般設在十字路口 ， 在醒目位置用紅 、 綠 、 黃三種顏色的指示燈 ， 加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車 ， 對于一般情況下的安全行車 、 車輛分流發(fā)揮著作用 ， 但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況 ， 如何全面有效地利用交通燈指示交通情況 ，我們 嘗試用單片機來控制交通燈 ， 在軟、硬件方面采取一些改進措施 ,， 使交通燈在控制中靈活而有效 。 硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成單片機系統(tǒng)的實體和裝置，通常由運算器、控制器、存儲器、輸入接口電路和輸入 設備、輸出接口電路和輸出設備等組成。單片機實質(zhì)上是一個硬件的芯片，在實際應用中，通常很難直接和被控對象進行電氣連接，必須外加各種擴展接口電路、外部設備、被控對象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個單片機應用系統(tǒng)。該交通燈擬系統(tǒng)的硬件部分主