【正文】 .......................................... 11 顯示設計 .............................................................................................................. 13 發(fā)光二極管模擬紅綠燈 ........................................................................................ 16 按鍵模塊 ............................................................................................................. 16 第 4章 軟件電路設計 .................................................................................................................. 17 軟件編譯環(huán)境測試 ........................................................................................................ 17 C 語言介紹 ............................................................................................................ 17 Keil uVision4 介紹 .................................................................................................. 17 軟件總體設計 .................................................................................................................. 17 結論 ............................................................................................................................................ 20 參考文獻 ..................................................................................................................................... 21 源程序： ..................................................................................................................................... 22 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 1 課程設計 任務書 學生姓名： XXX 專業(yè)班級： 物流 工程卓越 1001 指導教師： 朱宏輝 工作單位： 物流工程 題 目 : 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 初始條件： 1. 熟悉背景資料和任務 ： 熟悉給定的背景資料和數(shù)據(jù)，明確系統(tǒng)設計的任務要求；擬訂設計計劃和初步方案。附件 1： 學 號： 0121018700XXX 課 程 設 計 題 目 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 學 院 物流工程 專 業(yè) 物流工程 班 級 物流工程卓越 1001 姓 名 XXX 指導教師 朱宏輝 2020 年 6 月 28 日 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 XXX 武漢理工大學 物流工程卓越 1001 摘要： 隨著經濟發(fā)展，汽車數(shù)量急劇增加，城市道路日漸擁擠，交通擁塞已成為一個國際性的問題。 2．單片機應用系統(tǒng)硬件結構設計 ： 分析背景資料給定的相關技術要求和功能指標，采用自上而下的設計方法，完成系統(tǒng)硬件結構的規(guī)劃設計 ，并詳細設計單片機應用系統(tǒng)的電路原理圖。 單片機經過 3，三代的發(fā)展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的 CPU功能在增強 ，內部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。 可以說，在近百年的發(fā)展中，道路交通信號控制系統(tǒng)經歷了 無感應控制到有感應控制、手動控制到自動控制再到智能控制、單點控制 (點控 )到干線控制 (線控 )再到區(qū)域控制和網(wǎng)絡控制 (面控 )的過程。 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 3 電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成， 1914年始安裝于紐約市 5號大街的一座高塔上。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉彎和右轉彎，除非另一種標志禁止某一種轉向。東西、南北兩個干道交于一個十字路口，各干道有一組紅、綠、黃三色的指示燈，此外，每個路口加入一個新的左轉綠燈，以區(qū)別直行路燈，指 揮車輛安全通行。 特殊模式：特殊模式燈亮，南北段、東西段的通行時間改為 0s，禁止左轉和直行，東西南北四個方向都亮紅燈。 倒計時顯示界面 該系統(tǒng)要求完成倒計時、狀態(tài)燈等功能。 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 8 第 3 章 硬 件系統(tǒng)設計 單片機的選擇 AT89C51 單片機簡介 AT89C51 是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。時鐘電路： 時鐘電路的作用是產生單片機工作所需要的時鐘脈沖序列。 P0 口即可作地址 ／數(shù)據(jù)總線使用，又可以交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 10 作為通用的 I/O 口使用。 P3 口： P3 口是一組帶有內部上拉電阻的 8 位準 雙向 I／ 0 口。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1／ 6 輸出固定的 正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 PSEN————信號。 XTAL1： 振蕩器反相放大器及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。復位電路由手動復位和上電復位兩部分組成。單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。 本設計采用內部時鐘方式，采用 的晶振和兩個 22pF 的電容。這樣陰極端輸入低電平的段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入高電平的則不點亮。 這種電路的特點是節(jié)省 I/O 口線，硬件電路相對靜態(tài)顯示方式簡單。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的 波長 越短。 二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導通狀態(tài)，相當于一只接通的開關；在反向電壓作用下，電阻很大，處于截止狀態(tài)，如同一只斷開的開關。 Keil uVision4 是一款可用于多種 8051MCU 的集成開發(fā)環(huán)境（ IDE），該 IDE同時也是 PK51 及其它開 發(fā)套件的一個重要組件。 根據(jù)要求用單片機對其進行控制，取得了以下研究成果： （ 1）控制系統(tǒng)接線圖 （ 2）控制系統(tǒng)工作原理的闡述 （ 3）硬件電路的完成 由于使用的是單片機作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強大，達到了預期設計要求的結果，實現(xiàn)了交通燈 4 個狀態(tài)的轉化，數(shù)碼管的倒計時功能，和 特殊情況下的交通燈的變化。 還有，我還發(fā)現(xiàn)自身一些毛病。 我覺得類似這種課程設計的實踐真的不錯，通過這些 項目練習，我自學能力，解決實際問題的能力得到提高，可以說是對綜合素質全面提升，我想這也是我們上大學應真正學到的。 //N_LED1 控制位 sbit N_LED2=P2^3。 //W3_LED 綠燈 sbit W4_LED=P1^0。 //S3_LED 綠燈 sbit S4_LED=P1^4。 //交通特殊按鍵 /***********************黃燈閃爍 ***********************/ bit Flag_S2_LED。 i=a。 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 24 Delay(2)。 W_LED1=0。 N_LED2=0。 SN1=40。 EWL1=9。 SNL1=0。 TH0=(6553650000)/256。} if(Flag_E2_LED==0) //測試東西黃燈標志位 {E2_LED=~E2_LED。 //定時器賦初值 TL0=(6553650000)%256。 while(T_SN=5) { P1=0xD7。 S1_LED=0。 } /***********賦值 **********/ EW=EW1。 //EW 通行， SN 紅燈 Display()。 W1_LED=1。 SN=SN1。 交通燈控制系統(tǒng)模擬設計 28 Display()。 //EW 關黃燈顯示信號 T_EW=EWL。 T_SN=EW。 //SN 黃燈亮 ,等待停止信號， EW 紅燈 W1_LED=0。 } /*******S2 狀態(tài) **********/ Flag_S2_LED=1。 //EW 關黃燈顯示信號 T_EW=EW。 //INT0 低電平觸發(fā) TMOD=0x01。 T_SN。 //開特殊信號燈 SPK=0。 SN1=0。 //開正常信號燈 } if(BUSY_BUTTON==0) //測試按鍵是否按下，按下為繁忙狀態(tài) { EW1=30。 N_LED1=0。 Delay(2)。 Delay(2)。 E_LED2=1。 //用于存放修改值的變量 uchar code table[10]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90}。 //交通正常按鍵 sbit BUSY_BUTTON=P3^5。 //S1_LED 紅燈 sbit S2_LED=P1^6。 //W1_LED 紅燈 sbit W2_LED=P1^2。 //S_LED1 控制 位 sbit