基于-51单片机的交通灯设计

2．设计目的
2.1 通过本次课程设计进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，巩固和加深“单片机原理与应用”课程的基本知识，掌握电子设计知识在实际中的简单应用。
2.2 综合运用“单片机原理与应用”课程和先修课程的理论及生产实际知识去分析和解决电子ຫໍສະໝຸດ Baidu计问题，进行电子设计的训练。
2.3 学习电子设计的一般方法，掌握STC89C52芯片以及简单电子设计过程和运行方式，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计能力。
3.2 以STC89C52单片机为核心，设计一个十字路口交通灯控制系统。用单片机控制LED灯模拟交通信号灯显示。假定东西、南北方向方向通行（绿灯）时间为30秒，缓冲（黄灯）时间5秒，停止（红灯）时间30秒。
3.3 南北方向、东西方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）。
图3.3 12位LED灯
第四章 整体设计
1．交通控制系统总体设计
设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行。共有4种状态，这4种状态如下，周而复始，循环变化。
师大学
电气工程及自动化
实习报告
姓 名：
班 级：
学 号：
实习科目：单片机实训
指导教师：
实习时间：
智能交通信号灯
摘 要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上，综合应用单片机原理、微机原理等课程方面的知识，设计一个采用STC89C52单片机控制的交通灯控制电路。该设计结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时间。
3．led数码管：led数码管（LED Segment Displays）由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。
第三章电路设计
关键词：电子线路、STC89C52、交通灯
第1章
1．概述
在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红黄绿信号灯。其中红灯亮，表示该条道路禁止；黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口红黄绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。
4．实验原理
4.1 基本原理
主体电路：交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器等组成。
本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用P2口作为LED的显示。二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断EX0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。
主要性能：
①与MCS-51单片机产品兼容；
②8K字节在系统可编程Flash存储器；
③1000次擦写周期；
④全静态操作：0Hz-33MHz；
⑤三级加密程序存储器；
⑥32个可编程I/O口线；
⑦三个16位定时器/计数器；
⑧8个中断源；
⑨全双工UART串行通道；
⑩低功耗空闲和掉电模式；
⑪掉电后中断可唤醒；
⑫看门狗定时器；
2.4 通过计算和绘制原理图、布线图和流程图，学会运用标准、规、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养电子设计的基本技能。
2.5 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，了解开发单片机应用系统全过程，为今后从事的工作打基础。
3．设计要求
3.1 利用单片机的定时器定时，实现道路的红绿灯交替点亮和熄灭。
第二章芯片与元件
1．MCU：STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 系统可编程Flash存储器。高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
1．单片机最小系统
图3.1 51单片机最小系统版
2. 数码管显示电路：由8位共阴LED数码管即驱动芯片74HC573组成，单片机控制两片锁存器是使能端，通过不停打开关闭使能端达到单片机一个8位I/O口控制8位数码管显示的效果。数码管显示电路如图3.2所示。
图3.2数码管显示电路
3．12位LED灯：由12个LED小灯排列起来，加上限流电阻就组成了12位交通灯。12位流水灯的阴极接在单片机的I/O端口，以灌电流输进单片机从而驱动LED。交通LED灯的原理图如图3.3所示。
⑬双数据指针；
⑭掉电标识符。
2．74HC573:74HC573包含八进制3态非反转透明锁存器，是一种高性能硅门CMOS器件。当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。主要功能：三态总线驱动输出、置数全并行存取、缓冲控制输入、使能输入有改善抗扰度的滞后作用。