单片机交通灯课程设计报告

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1、单片机系统课程设计报告专业：自动化073班学生姓名：XXXXXXX学号：20070233232007023328指导教师：XXXXXXXX完成日期：2010年7月7日13目录1设计任务和性能指标11.1设计任务11.2性能指标12设计方案22.1任务分析22.2方案设计23系统硬件设计33.1单片机的最小系统33.2电源电路43.3数码管显示时间电路设计43.4信号灯控制电路设计54系统软件设计54.1主程序设计55调试及性能分析65.1调试分析65.1.1软件调试65.1.2硬件调试65.1.3系统功能调试66心得体会6参考文献8附录1系统原理图9附录2系统仿真图10附录3程序清单11

2、131设计任务和性能指标1.1设计任务南北东西利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图上图所示。设东西向为主干道，南北为支干道。1.2性能指标（1）处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。（2）干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行60秒，支干道每次放行40秒，设立60秒、40秒计时、显示电路。（3）绿灯亮到红灯

3、亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时，原红灯按1Hz的频率闪烁。（4）支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设置。2设计方案2.1任务分析13模拟交通灯控制器就是使用单片机来控制一些LED和数码管，模拟真实交通灯的功能。红、黄、绿交替闪亮，利用数码管倒计数显示间隔等，用于管理十字路口的车辆及行人交通，计时牌显示路口通行转换剩余时间等2.2方案设计根据设计的要求可知，系统的硬件原理框图如下图所示。系统硬件框图单片机可选用AT89C51，它与8051系列单片机全兼容，但其内部带有4KB的FLASHROM，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。南北向和东西

4、向各采用2个数码管计时，同时需要对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时。键盘系统可以根据系统的需要设置不同的键的个数，可以选择线式键盘或矩阵式键盘，若单片机的IO口不够用时，可以考虑扩展8255或8155满足系统的要求。2.软件方案根据设计要求，程序框图如图1所示。软件可由汇编语言完成，也可由C语言完成。软件设计可以分为以下几个功能模块：主程序：初始化及键盘监控。计时程序模块：为定时器的中断服务子程序，完成0.1秒（或其他时间）和1秒的时间定时。显示程序模块：完成60个发光二极管（实际上只需驱动30个）和8个LED数码管的显示驱动。调用正常运行子程序调用紧急状态子程序判断当前状态初始化开始

5、13程序流程图3系统硬件设计3.1单片机的最小系统ATMEL公司生产的AT89C52单片机它是硬件电路的核心部分，时钟电路晶振使用12MHz，复位电路采取按键复位方式。具体连接图3.1和图3.2。单片机系统的时钟电路单片机系统的复位电路3.2电源电路设计电源用5V直流变压器直接供电。133.3数码管显示电路显示电路采用8个共阴数码管，P1口作为数码管的输入，P3.4、P3.5、P3.6P3.7分别作为东西南北四路数码管的位选端。数码管显示电路3.4信号灯控制电路应急电路134系统软件设计开始4.1主程序设计参数初始化显示子程序中断处理紧急中断子程序系统程序流程图5调试及性能分析5.1调试

6、分析5.1.1软件调试软件调试主要是利用proteus仿真软件完成电路的搭建，运行以发现设计中的错误及时改正。5.1.2硬件调试硬件调试主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等。具体步骤及测试结果如下：（1）检查电源与地线是否全部连接上，用万用表对照电路原理图测试各导线是否完全连接，对未连接的进行修复。（2）参照原理图，检查各个器件之间的连接是否连接正确，是否存在虚焊，经测试，各连接不存在问题。（3）以上两项检查并修复完后，给该硬件电路上电，电源指示灯点亮。135.1.3系统功能调试通过软件仿真显示，系统基本能完成要求，由于设计思路出现问题，键盘没有正确的做出来，没有键盘电路，紧急情况

7、也可以通过一个按钮来采取相关的动作。6心得体会这次单片机课程设计历时一个学期的时间，在这次设计过程里我们体验了从设计、画板、编程、焊板到调试的整个过程。对于交通灯这个题目，由于以前学单片机这个课程时，做过类似相关的实验，觉得这个比较简单而且做出的东西也比较直观，在确定题目之后，查阅了大量的资料，初步完成了电路设计方案。接着就是用AD6这个软件来画电路板，这个软件的应用上学期也学过了，但是学的时候感觉很简单，但是到了具体设计的时候，问