单片机交通灯课程设计报告(含电路图,源程序).doc

摘要 1
1. 引言 2
2. 总体设计方案 2
. 设计思路 2
2
3
、设计与论证 3
5
. 设计方框图 8
3. 设计原理分析 8
. 交通灯显示时序的理论分析与计算 8
. 交通灯显示时间的理论分析与计算 10
. 电路模块 11
11
13
15
16
4. 结束语 16
5. 参考文献 16
6. 附录 17
. 附录1:程序清单 17
. 附录2:电路设计总图 22
附录3:实物图 23
总体设计方案
设计思路
设计目的
(1)加强对单片机和汇编语言的认识,充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。
(2)用单片机模拟实现具体应用,使个人设计能够真正使用。
(3)把理论知识与实践相结合,充分发挥个人能力,并在实践中锻炼。
(4)提高利用已学知识分析和解决问题的能力。
(5)提高实践动手能力。
设计任务和内容
设计任务
单片机采用用AT89S52芯片,使用发光二极管(红,黄,绿)代表各个路口的交通灯,用8段数码管对转换时间进行倒时(东西路口15秒,南北路口25秒,黄灯时间5秒)。
设计内容
(1)设计并绘制硬件电路图
(2)制作PCB并焊接好元器件
(3)编写程序并将调试好的程序固化到单片机中
方案比较、设计与论证
电源提供方案
为使模块稳定工作,须有可靠电源,采用单片机控制模块提供电源。此方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。
综上所述,我们选择第二种方案。
复位方案
复位方式有两种:按键复位与软件复位。由考虑到程序的简洁,避免冗长,本设计采用按键复位,在芯片的复位端口外接复位电路,通过按键对单片机输入一个高电平脉冲,达到复位的目的。
输入方案
方案一:
采用89S52扩展I/O 口及键盘,显示等。该方案的优点是:
使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多
I/O口,但操作起来稍显复杂。
方案二:
直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路,所以剩余的口资源还比较多,我们使用2个按键,分别是K1、K2。
由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二
显示界面方案
该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。基于上述原因,我们考虑了三种方案:
方案一:
完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符,无法胜任题目要求。
方案二:
完全采用点阵式LED 显示。这种方案实现复杂,且须完成大量的软件工作;但功能强大,可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等。
方案三:
采用数码管与点阵LED 相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出,又要求有状态灯输出等,为方便观看并考虑到现实情况,用数码管与LED灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求,又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊,第三种方案可互补一二方案的优缺,我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。
设计方框图
整个设计以AT89S52单片机为核心,由数码管显示,LED数码管显示,复位电路组成。
硬件模块入图2-1。
AT89S52单片机
数码管显示
LED数码管显示
晶振电路
复位电路
交通管理的方案论证
东西、南北两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯,指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换,且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。指示灯燃亮的方案如表2。
25S
5S
25S
5S
……
东西道
红灯亮
红灯亮
绿灯亮
黄灯亮
……
南北道
绿灯亮
黄灯亮
红灯亮
红灯亮
……
表2说明:
(1)当东西方向为红灯,此道车辆禁止通行,东西道行人可通过;南北道为绿灯,此道车辆通过,行人禁止通行。时间为25秒。
(2)黄灯5秒,警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。
(3)当东西方向为绿灯,此道车辆通行;南北方向为红灯,南北道车辆禁止通过,行人通行。时间为25秒。
(4)这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。
芯片简介

其引DIP封装的脚图如下:
主要性能
与MCS-51单片机产品兼容、8K字