交通信号灯控制器最终补完

燕山大学

课 程 设 计 说 明 书

题目：交通信号灯控制器

燕山大学课程设计（论文）任务书

院（系）：电气工程学院 基层教学单位： 仪器科学与工程系

说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

年 月 日

目录

第一章、摘要…………………………………………………………………….4 第二章、设计要求与基本思路………………………………………………….5 2.1设计要求与任务分析…………………………………….…………………..5 2.2硬件资源及其分配…………………………………………………….……..6 第三章、程序设计流程………………………………………………………….10 3.1程序流程图………………………………………………………………...…10 第四章、系统及程序调试…………………………………………………….....12 1）程序代码………………………………………………………………………12 2）试验箱接线调试运行…………………………………………………………18 第五章、心得体会…………………………………………………………….....18 参考文献…………………………………………………………………….……19

第一章、摘要

交通安全与每个人的生活息息相关，它关系到我们的人身安全，而十字路口是各种交通事故的多发地点之一。因此合理的梳理十字路口的交通状况可以很好地改善我们的道路交通安全，减少了交通事故的发生。同时城市中会有一些多发情况，比如救护车通行，警车通行，都需要快速的反应。单片机也是近几年快速融入到我们的生活中，有着多方面的优点，此处用于交通信号灯的管理，反应速度快，程序简单，便于维护等优点。

本文介绍了一种用单片机技术控制交通信号灯的一种方案。选用8051为工作用芯片，该交通信号灯控制器能够控制十二盏交通信号灯的系统，并显示倒计时时间。有急救车通过时，采用中断技术，东西南北方向均为红灯，持续时间为10S。

关键词：

8051 ，交通规则，交通灯，中断技术

第二章、设计要求与基本思路

2.1设计要求与任务分析

利用单片机的定时，令十字路口的红绿灯交替点亮，并用LED数码管显示电路显示倒计时时间；编制相应的程序。同时需要具备应急车道及时中断交通，节省特种车辆通过十字交通路口的时间。

图2.1 交通信号灯工作示意图

1、交通信号灯模拟控制系统设计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。用8051做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。在一个交通十字路口有一条主干道（东西方向），一条从干道（南北方向），主干道的通行时间比从干道通行时间长，四个路口安装红，黄，绿，灯各一盏；1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向（主干道）车道和南北方向（从干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，时间可设置修改。并且可以显示倒计时时间。

列出交通信号灯各种状态表如下：（其中，1代表亮。0代表灭）

2、紧急情况发生，救护车等紧急车辆通过时，要求四个路口的信号灯全部变成红灯，持续时间10秒，中断结束后返回原来状态。

紧急情况交通灯信号状态

3、对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，因此，采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯。

通过编写程序，实现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，同时将时间信息输入到数码管输出口上，可以实现倒计时的功能。

4、数码管的十六位进制表

2.2硬件资源及其分配

用二极管代替交通灯模拟实验，因为交通灯在同一方向为相同状态，因此，只需要设置六盏交通灯的状态就可以实现南北红黄绿，东西红黄绿的交通灯变化。从P10~P17六个输出接口接入6组发光二极管，在中间接入大小为4.7KΩ的电阻。输出口与法官二其接线图如下图所示：

图2.2 二极管接线图

图2.3 8051引脚图

8051的频率由晶振时钟来控制，下图2.3是时钟的接线图

图2.4晶振控制的时钟

倒计时装置用数码管来显示，现在用四个数码管分为两组，来显示倒计时情况，由外部扩展来实现。如图2.5所示，这四个数码管均接在P1口，接入一排大小为0.2KΩ的电阻，然后将七段数码管的七个接口均接入P1端：

图2.5数码管接线图

除了上述基本的接线图之外，在INT0端接入一个高电平,并且加入一个按键开关，并接到高电平上，当短暂的按下按键开关K1时，可以产生一个高电平脉冲信号。在RESET端设计了一个小电路，通过按键开关K2，可以实现整个电路的复位，随后设计好整体的电路图，即完整的实现了整个程序的功能硬件图，见附录

图2.6 整体电路图

第三章、程序设计流程

3.1程序流程图 1）主流程图

图3.2 主程序流程框图

2）中断流程图

图3.1 中断程序流程图

如上图所示，该流程图为中断程序的流程图，在交通灯程序正常运行的任何时刻，

都可以随时按下终端按钮，即按键开关K1。按下按键开关后即可实现如上所述的中断，先将当前状态保存起来，然后所有路口的交通灯红灯亮起，数码管开始显示10秒的倒计时，倒计时结束后，程序自动返回原来中断的状态，并且继续运行原来的程序。主程序为一个反复循环的程序。每50秒一个周期。按下复位键K1可以使程序返回初始状态，东西红灯南北绿灯，然后重复运行主程序。

单片机的优点就在于它可以用一个单个的芯片来独立的实现一个完整的功能而不受其他外界干扰影响。这种独立化使得单片机得以流行起来，并且迅速的应用到各个行业，各个领域。单片机的优势之处还在于他十分稳定，不会轻易发生意外情况，即使出现意外情况，其程序也可以非常方便的进行调试。实用性、可靠性很强。

第四章、系统及程序调试

程序编写好后仔细检查，在学校提供的WAVE6000仿真软件进行程序仿真以及试验箱实验。

1）程序如下

ORG 0000H LJMP MAIN

ORG 000BH ;中断程序入口地址 LJMP INT

ORG 0013H ;外部中断1 LJMP INT1 ORG 0100H MAIN: MOV SP,#50H

MOV TMOD,#01H ;设置定时器T0工作方式1 MOV TL0,#9EH MOV TH0,#58H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 SETB EX1 TIME: MOV P1,#0CH

MOV R2,#22 ; 设置初始时间赋值 MOV R3,#25 LAMP1: LCALL DISP CJNE R0,#18,LAMP1 MOV R0,#0

MOV P1,#08H LAMP2: LCALL DISP CJNE R0,#1,LAMP2 MOV R0,#0 MOV P1,#0cH LAMP3: LCALL DISP CJNE R0,#1,LAMP3 MOV R0,#0 MOV P1,#08H LAMP4: LCALL DISP CJNE R0,#1,LAMP4 MOV R0,#0 MOV P1,#0cH LAMP5: LCALL DISP CJNE R0,#1,LAMP5 MOV R0,#0 MOV P1,#0aH MOV R2,#3 LAMP6: LCALL …… 此处隐藏：2429字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……