單片機交通燈控制系統設計--帶仿真的

論文編號:JD943   論文字數:7687,頁數:29

摘要
 本設計是交通信號燈控制系統，隨著社會的不斷的進步，社會的不斷發展。交通也日漸復雜，交通的自動化也不斷更新，交通的一些指揮系統光靠人來完成是遠遠不夠的，這就需要設計各種交通指揮自動化系統來完成這些復雜的工作。從而使交通指揮系統更加有秩序，更加安全。至此本人設計了交通信號燈控制系統，來指揮十字路口車輛的停通，使紅綠燈指揮系統實現自動化，無人化。
 該交通燈控制系統控制的是東西和南北兩個方向上的車輛通行，系統共采用6個發光二極管來模擬各路交通信號燈，4個LED七段數碼管以倒計時的方式顯示各個方向上允許通行或禁止通行的信號燈剩余的時間。停35S，準備5S，之后通行30S，并在東西和南北兩個方向上這兩種狀態不斷循環。此系統核心元件為單片機AT89C51，單片機）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。對其編寫相關程序來控制交通信號燈和數碼管的時間顯示，并采用外部中斷來控制緊急情況。此設計的硬件電路不是很復雜，關鍵在于軟件的設計，即程序的編寫。本設計采用的程序編寫語言為現在流行的C語言，簡單又便于閱讀。編寫程序的原則是：1.滿足設計的要求。2.盡量采用最好，最有效的算法。3.編寫時應盡量用最簡潔的語言。編寫好源程序后，采用keil軟件對其進行編譯，使其生成單片機可以識別的.hex文件，再把此文件導入單片機89C51中即可。
 硬件電路和源程序及目標文件都設計完后，我們可以采用相關軟件進行仿真，以使交通信號燈控制系統的設計更加準確，可靠。設計者采用PROTUES軟件進行仿真調試，仿真時注意此軟件使用，從而進一步熟悉并學習此軟件。仿真成功后，就做好本次設計報告，寫出此次設計的心得與體會。
 
關鍵詞：交通指示燈；單片機；控制

目錄
1 概述 3
1.1  交通燈設計方案選擇與論證： 3
1.2設計要求及目的： 3
1.2.1基本要求： 3
1.2.2提高要求： 3
1.2.3設計目的： 4
1.3交通燈控制系統的簡單說明： 4
2 系統總體方案及硬件設計 5
2.1 硬件電路各元件介紹： 5
2.1.1核心芯片AT89C51單片機的說明 5
2.1.2兩位八段式數碼管 7
2.1.3其它元件的說明 9
2.2總電路的設計及過程說明 10
2.2.1設計基本框架圖：（如圖6所示） 10
2.2.2總體電路的工作原理： 10
2.2.3各端口控制作用： 11
2.2.4復位和時鐘電路： 12
2.3設計思想： 13
3 軟件設計 14
3.1交通燈狀態的分析： 14
3.2主程序流程圖：（如圖一，圖二所示） 15
3.3中斷程序流程圖：（如圖三所示） 17
4 Proteus軟件仿真 18
4.1仿真過程： 18
（1）南北紅，東西綠 18
4.2檢測與調試： 20
5課程設計體會 22
5.1心得體會： 22
參考文獻 22
附1：源程序代碼 23
附2：系統原理圖 28