【正文】 單片機(jī)控制的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計 題 目 單片機(jī)控制的交通燈 控制系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè) 應(yīng)用電子 班 級 0802 學(xué) 號 k2021610236 姓 名 指導(dǎo)教師 2021 年 01 月 13 日 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計報告 1 摘要 本設(shè)計是單片機(jī)控制的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計。由單片機(jī)系統(tǒng)、 LED 顯示、交通燈演示系統(tǒng)、鍵盤電路及其控制電路組成。該系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有倒計時、緊急情況處理、調(diào)整通行時間以及根據(jù)具體情況手動控制等功能。 十字路口的交通燈在工作時應(yīng)具有如下特點：紅燈表示該條道路禁止通性；黃燈表示該條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)通性；綠燈亮表示該條道路允許通行。 該系統(tǒng)使用 12MHZ 晶振與單片機(jī) AT89S52 相連接 ,通過軟件編程的方法實現(xiàn)十字路口的交通 燈控制，輸入裝置是鍵盤開關(guān)，用于控制交通燈的運(yùn)行模式以及設(shè)置通行時間，顯示裝置是兩位的 LED 七段數(shù)碼管。該系統(tǒng)是由 AT89S52 單片機(jī)控制的，可以實現(xiàn)以下功能： 1. 南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時間都設(shè)為 30 秒、支干道每次通行間為 20 秒，時間可設(shè)置修改。 2. 在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮 5秒鐘，才能變換運(yùn)行車道。 3. 黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。 4. 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計 時的方法）。 5. 一道有車而另一道無車（實驗時用開關(guān) K0 和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。 6. 有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行， A、 B道均為紅燈。 關(guān)鍵字 ： AT89S52 單片機(jī)，交通燈， LED顯示，鍵盤開關(guān)電路。 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計報告 2 目 錄 1 概述 ???????????????????????????? 3 設(shè)計背景 ??????????????????????? 3 設(shè)計目的 ??????????????????????? 3 設(shè)計要 求 ??????????????????????? 3 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計 ?????????????????? 4 設(shè)計原理??????????????????????? 4 各功能模塊設(shè)計???????????????????? 4 單片機(jī) AT89S52 介紹 ???????????????? 4 總體方案 ????????????????????? 5 時鐘電路模塊 ??????????????????? 6 復(fù)位電路模塊 ? ?????????????????? 6 交通燈演示模塊 ?????????????????? 7 LED 顯示模塊 ??????????????????? 7 鍵盤開關(guān)模塊 ??????????????????? 8 3 軟件設(shè)計 ????????????????????????? 10 程序流程圖 ?????????????????????? 10 系統(tǒng)軟件設(shè)計????????????????????? 11 LED 的編程??????? ????????????? 11 交通燈模塊的編程設(shè)計??????????????? 12 定時器程序???????????????????? 12 鍵盤程序????????????????????? 13 通行時間設(shè)置程序??????????????? 13 緊急情況處理程序??????????????? 14 狀態(tài)調(diào)整程序????????????????? 14 4 Proreus 仿真 ???????????????? ??????? 15 正常工作狀態(tài)????????????????????? 15 時間調(diào)整??????????????????????? 17 緊急狀況??????????????????????? 19 狀態(tài)調(diào)整??????????????????????? 20 5 課程設(shè)計體會 ??????????????????????? 22 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????? 23 附 1：源程序代碼 ?????????????????????? 24 附 2：系統(tǒng)原理圖 ?????????????????????? 32 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計報告 3 1 概述 設(shè)計背景 人們越來越關(guān)注城市交通問題，而交通燈在安全行車過程中起十分重要的作用 , 現(xiàn)在交通燈一般設(shè)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 , 主要有如下幾個缺點 : 車道讓車輪流放行時間相同且固定 , 在十字路口 , 經(jīng)常出現(xiàn)有些車道車輛較多 , 放行時間應(yīng)該長些 。而有些車道車 輛較少 ,放行時間應(yīng)短些。 沒有考慮緊急車通過時 , 兩車道應(yīng)采取的措施 , 譬如 , 有消防車通過執(zhí)行緊急任務(wù)時 , 兩車道的車都應(yīng)停止 , 讓緊急車輛通過。根據(jù)行車過程中出現(xiàn)的實際情況 , 如何合理高效地利用交通燈指示交通情況，這是一個迫切需要解決的問題。 設(shè)計目的 1. 進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。 2. 掌握單片機(jī)的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性，控制方法。 3. 通過課程設(shè)計，掌握以單片機(jī)核心的電路設(shè)計的基本方法和技術(shù)。 4. 通過實際程序設(shè)計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計方法和調(diào)試技 術(shù)。 5. 了解開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的全過程，為今后從事相關(guān)事業(yè)打下基礎(chǔ)。 設(shè)計要求 1. 設(shè)計一個十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向（主干道）車道和東西方向（支干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時間都設(shè)為 30 秒、支干道每次通行時間為 20 秒，時間可設(shè)置修改。 2. 在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮 5秒鐘，才能變換運(yùn)行車道； 3. 黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。 4. 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計時的方法）。 5. 一道 有車而另一道無車（實驗時用開關(guān) K0 和 K1 控制），交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行。 6. 有緊急車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行， A、 B道均為紅燈。 杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計報告 4 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計 設(shè)計原理 本設(shè)計使用的是單片機(jī)作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強(qiáng)大，而且可以隨時更新系統(tǒng)，根據(jù)道路情況適時調(diào)整交通燈的狀態(tài)，全面有效地利用交通燈指示交通情況。 該設(shè)計是以單片機(jī) AT89S52為核心完成的 ,在硬件電路中采用 P1口點亮交通指示燈，采用 P0口和 P2 口作為 2位 LED 數(shù)碼管 的驅(qū)動接口，可顯示各個方向的交通燈的持續(xù)時間，單片機(jī)外圍接有按鍵開關(guān)電路，可以響應(yīng)外部中斷及鍵盤程序，實現(xiàn)緊急情況處理、調(diào)整交通燈的點亮?xí)r間等功能。 芯片選用 AT89C51 單片機(jī)，電路由下列部分組成：時鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、交通燈演示電路、 LED 顯示電路。 各功能模塊設(shè)計 單片機(jī) AT89S52 介紹 AT89S52 是一個低電壓，高性能 CMOS 型 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8KB 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器（ ROM）和 256 B 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）。 AT89S52 是一個低功耗高性能單片機(jī)， 40個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2個外中斷口， 2個 16 位可編程定時計數(shù)器， 2個全雙工串行通信口， AT89S52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 AT89S52 復(fù)位電路 交通燈演示 電路 LED 顯示電路 鍵盤電路