单片机课程设计-单片机设计十字路口交通灯设计.doc

单片机课程设计
题目:十字路口交通灯设计
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评语:
成绩
目录
摘要 - 1 -
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课程设计背景 - 2 -
本文设计任务 - 2 -
本课程设计目的 - 2 -
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设计思路 - 3 -
设计系统的运行过程 - 3 -
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硬件的功能分析 - 6 -
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主流程图 - 7 -
倒计时显示流程图 - 8 -
状态地址分配 - 9 -
LED的字形代码表 - 9 -
程序清单 - 10 -
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参考文献 - 17 -
摘要
随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。探究城市交通发展中存在问题的原因,无论是从宏观上还是从微观上分析,其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。城市交通控制系统是现代城市智能交通系统的组成之一,主要用于城市道路交通的控制与管理。
当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此,一个好的交通灯控制系统,将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统,信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力减少交通事故有明显效果。传统的交通信号灯控制电路一般由数字电路构成, 电路复杂、体积大、成本高。采用单片机控制交通信号,可以简化电路结构、降低成本、减小体积, 现在有许多方法可以实现交通信号灯控制,本文采用AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制系统。各种交通控制方案,最终都要由路口信号控制器来实现。
交通信号灯控制方式很多,我们可由AT89C51单片机的定时器每秒钟通过P0口输送交通信号信息,在我们的系统中我们采用的是共阳极发光二极管,所以当P0口的各引脚输出为低电平时,显示红、绿、黄灯的燃亮情况,由Pl、P2口用LED显示每个灯的燃亮的倒计时时间。通过AT89C51单片机的RESET位来控制系统是工作或设置初值,当复位信号为1时就对系统进行初始化,系统就开始工作。
关键词:AT89C51;LED显示;交通灯

课程设计背景
随着世界范围内城市化和机动化进程的加快,城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求,道路堵塞日趋加重,交通事故频繁,环境污染加剧等问题普遍存在。目前,全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象,交通事故频发,这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。
本文设计任务
设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭,并用LED灯显示倒计时间。
假设一个十字路口为东南西北走向。初始状态0为东西南北都红灯亮。然后转状态1南北绿灯通车,东西红灯亮。过一段时间后,转状态2,南北绿灯灭,黄灯闪几下,东西还是红灯。再转状态3,南北红灯亮,东西绿灯通车。过一段时间后转状态4,东西绿灯灭,闪几个黄灯,南北还是为红灯亮,一段时间后,又循环至状态1。通过对发光二极管的控制,来模拟交通信号灯的管理。每延时一段时间,灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换,并增添其倒计时间的显示功能。
本课程设计目的
(1)掌握十字路口交通灯控制的设计原理,并能够运用VHDL编程语言编写出实验程序,进一步对所学的知识进行掌握与实际应用。
(2)学会在MAX+plusⅡ软件环境中仿真,熟悉软件的基本操作和运行环境。
(3)锻炼自己获取信息的能力,以及能够独立自主的思考和解决问题的能力。

设计思路
在交通灯控制系统中,东西南北四个方向各有红黄绿三种颜色的指示灯各一盏,共计12盏指示灯,用以来指挥车辆和行人安全通行。当红色指示灯亮的时候表示禁止该方向的车辆和行人通行,当绿色指示灯亮的时候表示允许