自本单片机课程设计.doc

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1、单片机课程设计报告题目：交通灯控制系统目录一、设计内容二、进度安排三、基本要求四、设计过程1、设计要求2、设计要点3、硬件设计4、软件设计五、设计报告六、考核方法专业班级：08自动化本科01班烟台南山学院2010.11.22一、设计内容十字路口交通灯控制系统的设计利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并且用4只LED数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。要求能用按键设置两个方向的通行时间（绿灯点亮的时间）和暂缓通行时间（黄灯点亮的时间），系统的工作符合一般交通灯控制要求。二、进度安排单

2、片机课程设计共安排2周，合计80学时，具体分配如下：实习动员及准备工作：2学时总体方案设计：10学时硬件设计：16学时软件设计：20学时撰写设计报告：12学时答辩与总结：8学时教师辅导：12学时三、基本要求1、课程设计的基本要求单片机课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计

3、的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。2、课程设计的教学要求单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间（两周）累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。课程设计的任务相对分散，每6名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协

4、商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。四、设计过程1、设计要求十字交叉路口的交通灯控制系统的结构如图1.1所示。往南和往北的信号一致，即红灯（绿灯或黄灯）同时亮或同时熄灭。用两个数码管来显示被点亮的指示灯还将点亮多久。往东和往西方向的信号一致，其工作方式与南北方向一样，也采用两个数码管来倒计时。当南北方向为绿灯和黄灯时，东西向的红灯点亮禁止通行；而东西方向为绿灯和黄灯时，南北向的红灯点亮禁

5、止通行。南北东西图1.1十字路口交通灯控制示意图假设南北方向为主干道，通行时间为60秒，东西方向是次干道，通行时间为30秒，黄灯点亮的时间均为4秒，则其工作方式如表1.1所示循环点亮信号灯。表1.1交通信号灯工作方式南北向绿灯亮60秒黄灯亮4秒红灯亮34秒东西向红灯亮64秒绿灯亮30秒黄灯亮4秒具体设计要求如下：1、设计一交通灯控制系统，其结构如图1.1所示，工作方式满足上述要求。2、主干道和次干道的通行时间及黄灯点亮的时间可以手动设置。3、在没有手动设置通行时间时，系统自动按表1.1的模式进行工作。2、设计要点（

6、1）硬件设计：1）单片机选用可自行选定，建议选用与8051兼容的单片机，存储器、I/O口的扩展视所选单片机与设计要求定。2）LED显示系统：南北向和东西向各采用2个数码管计时，对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时，最长计时范围为99秒。设计时可利用单片机的P0口和P1口作为字段和片选信号输出，经驱动芯片后驱动数码管显示倒计时时间，数码管采用动态扫描方式显示。3）键盘系统：设置3个程序按键：设置键、增加键、减少键，键盘读取方式自行确定。另需配置一个非程序按键：系统复位键。4）电源供电系统：系统采用220V电源供电，应

7、设计相应的稳压电源电路。（2）本系统的工作流程：1）接通电源时或系统复位后，系统按程序给定的时间工作，即南北向通行60秒，东西向通行30秒，黄灯亮4秒，工作模式如表1.1所示。首先南北向通行，然后东西向通行，如此循环。2）通行时间的设置：当需要更改主、次干道的通行时间时，可以用“设置键、增加键、减少键”进行设置。（3）软件设计：1）系统资源分配：为了便于程序的设计、阅读及修改，需要先对系统的存储器资源进行分配和说明。2）软件模块：根据上述工作流程和设计要求，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

8、。计时程序模块：为定时器的中断服务子程序。显示程序模块：完成12个发光二极管（实际上只需驱动6个）和4个LED数码管的显示驱动。键盘扫描程序模块：判断是否有键按下，并求取键号。键处理程序模块：分别是“设置键”、“增加键”、“减少键”的处理子程序。3、硬件设计根据设计要求，交通灯控制系统的硬件由8位单片机、4个数码管及驱动电路、12个三色LED指示灯及其驱动电