2022年单片机交通灯设计报告.docx

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1、精品学习资源单片机掌握的交通灯掌握系统设计所在学院：电气工程与自动化学院目1 摘要2 系统总体方案及硬件设计 1设计要求1设计任务1总体设计113 软件设计 6总体流程图7子程序流程图8循环掌握思路 8欢迎下载精品学习资源4 Proteus软件仿真 999南北强制通行仿真 10东西强制通行仿真 105 课程设计体会 116参考文献 127附录1319摘要本设计是单片机掌握的交通灯掌握系统设计随着社会经济的进展， 城市交通问题越来越引起人们的关注；人、车、路三者关系的和谐，已成为交通治理部门需要解决的重要问题之一；城市交通掌握系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯掌握与交通疏导的电脑综合治理系统

2、，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分；所以，如何采纳合适的掌握方法，最大限度利用好消耗巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输治理和城市规划部门亟待解决的主要问题；欢迎下载精品学习资源当前，国内大多数城市正在采纳“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯 绿灯”转换间隔，并自动切换；它们一般由“通行与禁止时间掌握显示、红黄绿三 色信号灯和方向指示灯”三部分组成；现在我们利用“自动掌握”掌握交通灯的方法；将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、查询、中断功能；能够依据十字路口两个方向上车辆动态 状况，采纳查询的方式，依据详细情形，

3、自动赐予时间通行，其中利用中断方式来 处理特殊情形；这样既便利驾驶员、路人，同时仍可以紧急处理一些紧急实况；同 样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”；2 系统总体方案及硬件设计设计要求：1南北方向主干道车道和东西方向支干道车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30 秒、支干道每次通行间为 20 秒；2在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5 秒钟，才能变换运行车道；3黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；4东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示采纳计时的方法；5一道有车而另一道无车试验时用开关K0 和 K1 掌握，交通灯掌握系统欢迎

4、下载精品学习资源能立刻让有车道放行；6有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止一般车辆通行，A、B 道均为红灯， 紧急车由 K2 开关模拟；设计目的：1东西、南北车辆交替运行；2绿灯转为红灯时，黄灯闪亮间隔1 秒；3能显示剩余时间；4能对交通运行进行掌握；总体设计欢迎下载精品学习资源键盘复位电路晶振电路单片机LED数码管显示LED指示灯欢迎下载精品学习资源2.4 硬件设计1单片机选型： AT89S52与 MCS-51单片机产品兼容 、8K 字节在系统可编程 Flash 储备器、 1000 次擦写周期、 全静态操作： 0Hz 33Hz 、 三级加密程序储备器 、 32 个可编程 I/O 口线 、三个

5、16 位定时器 / 计数器 八个中断源 、全双工 UART串行通道、 低功耗闲暇和掉电模式 、掉电后中断可唤醒 、看门狗定时器 、双数据指针 、掉电标识符 ；功能特性描述At89s52是一种低功耗、高性能CMOS8位微掌握器，具有 8K在系统可编程 Flash储备器；使用Atmel公司高密度非易失性储备器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容； 片上 Flash答应程序储备器在系统可编程，欢迎下载精品学习资源亦适于 常规编程器；在单芯片上，拥有敏捷的8位 CPU 和在系统可编程Flash ，使得 AT89S52 为众多嵌入式掌握应用系统提供高敏捷、超有效的解决 方案； AT89S5

6、2 具有以下标准功能：8k字节 Flash ， 256 字节 RAM， 32位 I/O口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器 / 计数器，一个6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振准时钟电路；另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻 辑操作， 支持 2 种软件可挑选节电模式；闲暇模式下， CPU 停止工作，答应RAM、定时器 / 计数器、串口、中断连续工作；掉电爱护方式 下， RAM内容被储存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止；8 位微掌握器 8K字节在系统可编程Flash AT89S52 P0 口： P0 口是一个 8 位漏极开路

7、的双向I/O口；作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平；对P0 端口写“ 1”时，引脚用作高阻抗输入；当拜访外部程序和数据储备器时，P0 口也被作为低 8 位地址 / 数据复用；在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻；在 flash编程时， P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节；程序校验时，需要外部上拉电阻；P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向 I/O口， p1 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 规律电平；对P1 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用；作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的缘由， 将输出电流 IIL

8、；此外，P1.0 和 P1.2 分别作定时器 / 计数器 2 的外部计数输入 P1.0/T2 和时器 / 计数器 2的触发输入 P1.1/T2EX ，详细如下表所示；在 flash编程和校验时，P1 口接收低 8 位地址字节；引脚号其次功能P1.0 T2 定时器 / 计数器 T2 的外部计数输入，时钟输出P1.1 T2EX 定时器 / 计数器 T2 的捕获 / 重载触发信号和方向掌握欢迎下载精品学习资源P1.5 MOSI 在系统编程用P1.6 MISO 在系统编程用P1.7 SCK 在系统编程用P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向 I/O口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个T

9、TL 规律电平；对P2 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高， 此时可以作为输入口使用；作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的缘由，将输出电流 IIL ；在拜访外部程序储备器或用16 位地址读取外部数据储备器例如执行 MOVX DPTR时， P2 口送出高八位地址；在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送 1；在使用欢迎下载精品学习资源8 位地址如MOVX RI器的内容；拜访外部数据储备器时，P2 口输出 P2 锁存欢迎下载精品学习资源在 flash编程和校验时， P2 口也接收高 8 位地址字节和一些掌握信号；P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向 I/O口，

10、 p2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 规律电平；对P3 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高， 此时可以作为输入口使用；作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的缘由，将输出电流 IIL ；P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能其次功能使用，如下表所示；在 flash编程和校验时，P3 口也接收一些掌握信号；端口引脚P3.0 RXD其次功能串行输入口P3.1 TXD P3.2 INTOP3.3 INT1串行输出口外中断 0外中断 1P3.4 TO 定时 / 计数器 0 P3.5 T1定时 / 计数器 1欢迎下载精品学习资源P3.6 WR 外部数据储备器写选通 P3.7 RD 外部数

11、据储备器读选通此外， P3 口仍接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的掌握信号；RST复位输入； 当振荡器工作时， RST引脚显现两个机器周期以上高电平将是单片机复位；ALE/PROG当拜访外部程序储备器或数据储备器时， ALE地址锁存答应输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节；一般情形下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的；要留意的是：每当拜访外部数据储备器时将跳过一个 ALE脉冲；对 FLASH储备器编程期间，该引脚仍用于输入编程脉冲 PROG；如有必要，可通过对特殊功能寄存器 SFR区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止

12、ALE操作；该位置位后，只有一条MOVX和 MOVC指令才能将ALE激活；此外，该引脚会被柔弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效；PSEN程序储存答应 PSEN输出是外部程序储备器的读选通信号，当 AT89C52 由外部程序储备器取指令或数据时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此期间，当拜访外部数据储备器，将跳过两次 PSEN 信号；EA/VPP外部拜访答应，欲使CPU仅拜访外部程序储备器地址为0000H-FFFFH，EA 端必需保持低电平接地；需留意的是：假如加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA 端状态；如 EA端为高电平接Vcc 端， CPU就执行

13、内部程序储备器的指令；FLASH储备器编程时，该引脚加上+12V 的编程答应电源Vpp，当然这必需是该器件是使用12V 编程电压 Vpp；引脚结构图如下所示：欢迎下载精品学习资源2复位电路：上电 +按钮复位电路原理图当 8051 的 ALE及/PSEN两引脚输出高电平， RST引脚高电平到时， 单片机复位；RST/VPD端的高电平，假设直接由启动瞬时产生，就为启动复位，假设通过按动按钮产生高电平复位称手动复位；图中，上电时，接通电源，电容器C相当于瞬时短路， +5V加到了 RST/VPD端，该高电平使 8051 全机复位；假设运行过程中，需要程序从头执行，只需按动按钮 S，就直接把 +5V加到

14、了 RST/VPD端，从而复位；明显， 该电路即可以上电复位，也可以手动复位，是常用复位电路之一；3晶振电路欢迎下载精品学习资源晶振电路原理图4键盘：独立键盘 +中断5数码管显示： LED7段码6发光二极管显示3 软件设计 总体流程图程序组成：欢迎下载精品学习资源开 始中断初始化调 南 北 通 行 子 程调南北黄灯闪耀子程调东西通行子程调东西黄灯闪耀子程NO是否有中断按键按下？YES中断处理中断返回到子程序处3.2紧急中断子程序流程图欢迎下载精品学习资源开 始始断点入栈爱护状态参数设置送状态字至端口状态响应断点返回循环流程掌握思路：东西绿灯南北红灯东西黄灯闪南北红灯亮东西红灯亮南北黄灯闪东西红

15、灯南北绿灯4 Proteus软件仿真欢迎下载精品学习资源正常运行仿真图紧急中断仿真图欢迎下载精品学习资源南北强制通行仿真东西强制通行仿真图课程设计体会欢迎下载精品学习资源一个月的单片机课程设计很快就终止了，在这一月当中，虽然开头有点困难， 但是经过我们们分工合作，合理地进行设计支配，再加上老师的耐心指导，我们们最终顺当地完成了本次单片机课程设计，同时也学到了很多东西；在本次课程设计中，我们通过动手实践操作，进一步学习和把握了单片机原理的有关学问，特殊是程序的编程方面，加深了对单片机原理及应用技术的熟悉，进一步稳固了对单片机学问的懂得，把握简洁单片机应用系统的设计、制作、调试的方法；在设计时依据

16、课题要求，复习相关的学问，查询相关的资料；依据试验条件，找到适合的方案， 找到需要的元器件及工具，进行试验；这次的单片机课程设计重点是通过实践操作和理论相结合， 提高动手实践才能， 提高科学的思维才能，更在一周的时间明白了更多的有关单片机的学问，使学问更加丰富，使自己更加充实；与此同时，我们也对团队分工合作有了进一步的熟悉， 只有通过合理的分工合作，我们们才能够在短短一周的时间内完成设计任务，信任这对以后在社会上工作和学习会有很多帮忙，让我们能更好的进入工作状态；最重要的是，这次课程设计也增加了我们对问题的争论和探讨，们以后的学习中会有更多的帮忙；单片机为我们的主要专业课之一，但要做好一个课程

17、设计，就必需做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的明白，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄图一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改良是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完善与否不仅仅是实现功能，而应当让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的储存和沟通供应了便利；在设计课程过程中遇到问题是很正常德，但我们们应当将每次遇到的问题记录下来，并分析清晰，以免下次再遇到同样的问题的课程设计终止了，但是从中学到的学问会让我们受益终身；在设计的过程中发觉了自己的不足之处，对以前所学过的学问懂得得不够深刻，把握得不

18、够坚固； 我们们通过查阅大量有关资料， 并在小组中相互争论， 沟通体会和自学， 假设遇到实在搞不明白的问题就会准时请教老师，使自己学到了不少学问，也经受了不少艰辛，但收成同样庞大；通过这次课程设计我们也发觉了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经把握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决；在完成单片机课程设计后 , 我们们发觉我们们仍有很多不足, 所学到的学问仍远远不够, 以至于仍有一些功能不能被动完成；但通过学习这一次实践, 增强了我们们的动手才能 , 提高和稳固了单片机方面的学问 , 特殊是软件方面；从中增强了我们的团队合作精神 , 并让我们们熟悉到把理论应用到

19、实践中去是多么重要；欢迎下载精品学习资源参考文献1 卢艳军. 单片机原理及应用系统 .北京：机械工业出版社， 2005.22 余发山，王福忠等 . 单片机原理及应用 .徐州：中国矿业高校出版社， 2007.53 金显贺，王昌长，王忠东等 . 一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术. 清华高校学报 自然科学版 ， 1993， 334 ：62-6745 王光明. 关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展.6 张洪润. 单片机原理及应用系统 .北京：机械工业出版社， 2004.27 胡雪梅. 单片机原理及应用 .北京：清华高校出版社， 2021.58 穆兰. 单片机原理及接口技术 .北京：机械工业

20、出版社， 2006.5欢迎下载精品学习资源7 附录源程序代码ORG 0000H AJMP STARTORG 0003H LJMP INT00 ORG 0013H LJMP INT10START: MOV SP,#60H SETB EX0SETB EX1 SETB EA;LCALL ST00 MAIN: LCALL ST10 LCALL ST20 LCALL ST30 LCALL ST40LJMP MAIN ST00: MOV A,#00 MOV P2,AST10:MOV R7,#30ST11:MOV R0,#0DEH MOV P2,R0欢迎下载精品学习资源LCALL DELAY1S RETST

21、20:MOV R4,#05ST21:MOV R0,#0DDH MOV P2,R0MOV R5,#05DJNZ R5,L22 MOV R0,#0DFH MOV P2,R0 MOV R5,#05DJNZ R5,L23 DJNZ R4,ST21RETST30:MOV R7,#20 MOV R0,#0F3H MOV P2,R0 LCALL DELAY1S RETST40:MOV R4,#05ST41:MOV R0,#0EBH MOV P2,R0MOV R5,#05欢迎下载精品学习资源DJNZ R5,L42 MOV R0,#0FBH MOV P2,R0 MOV R5,#05DJNZ R5,L43 DJN

22、Z R4,ST41; JMP ST10 RETDELAY1S: MOV R3,#50;R3存循环 20ms的次数 50 次CLR ADIS0: MOV A,R7 LCALL X0 DJNZ R3,DIS0DJNZ R7,DELAY1SRETDELAY01S: MOV R7,#05;R2存循环 20ms的次数 5 次CLR ADIS1: MOV A,R4 LCALL X0 DJNZ R7,DIS1 RETDELAY10MS: MOV R2,#20; 键扫描 10ms子程序欢迎下载精品学习资源DEL1:MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R2,DEL1 MOV R6,#00 MO

23、V R2,#00 RETTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH DB 66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH DB 39H,5EH,79H,71H DB 40H,00HX0:MOV R6,AMOV R1,#40HR3,R4,R5, MOV A,R6MOV B,#10DIV AB MOV R1,A INC R1 MOV R1,BMOV DPTR,#TABMOV A,R1MOVC A,A+DPTR MOV P0,A欢迎下载精品学习资源LCALL DELAY10MSDEC R1MOV DPTR,#TAB MOV A,R1MOVC A,A+DPTR MOV P0,

24、ALCALL DELAY10MSRETINT00: MOV 36H,R7 PUSH 36H MOV 37H,R0 PUSH 37H MOV 39H,R3 PUSH 39HMOV R7,#10;紧急情形按钮，南北停止通行，均为红灯，连续10 秒；MOV P2,#0DBH LCALL DELAY1S POP 39HPOP 37H POP 36HMOV R7,36H欢迎下载精品学习资源MOV R0,37H MOV P2,R0 MOV R3,39H RETIINT10: MOV 36H,R7;R7XIANSHIMIAOSHUPUSH 36HMOV 37H,R0;R0-p2显示灯的状态;PUSH 37H

25、MOV 38H,R6PUSH 38HMOV 39H,R3PUSH 39H;JNB P3.4,SV1;JNB P3.5,SV2; RETSV1:MOV R7,#10;南北车流量多，切换成南北方向上运行MOV R0,#0DEH MOV P2,R0 LCALL DELAY1SAJMP RETNSV2:MOV R7,#10;东西车流量多 , 切换成东西方向上运行MOV R0,#0F3H MOV P2,R0LCALL DELAY1S欢迎下载精品学习资源AJMP RETN RETN:POP 39HMOV R3,39HPOP 38H MOV R6,38H POP 37H MOV R0,37H POP 36H MOV R7,36H RETI7.2系统原理图欢迎下载