课程设计
课程名称： 交通信号灯设计
学 院： 专 业： 测控技术仪器 姓名： 学 号： 年 级： 课教师：
2011年 X 月 X日
目录
摘1
二 务分析设计思路2
三 总体设计 3
四 详细设计4
1 设计电路4
2 交通灯连接电路4
3 倒计时电路5
4 仿真电路效果图6
5元件清单7
6软件框图8
7程序清单9
五调试运行11
六参考资料参考文献11
七心体会12
摘
日常生活中交通灯作理交通调协车辆便捷手段起着作种交通工具行根交通灯变化决定否前行通行时间规定协调步伐极减少交通混乱引起种事发生完善交通系统中交通灯必少设备完善交通灯程序会更效理前道路中出现实际情况车辆行行进变更畅更谐
着国国民济快速发展国机动车辆发展迅速城镇道路建设历史等种原相滞交通拥挤堵塞现象时常出现利计算机动控制技术效疏导交通提高城镇交通路口通行力减少交通事值研究课题目前国交通灯般设十字路口醒目位置红绿黄三种颜色指示灯加倒计时显示器控制行车
二务分析设计思路
1务分析：
次设计求：运学单片机原理模拟数字电路等方面知识设计出台交通信号灯模拟路口交通信号交通灯求：
1）交通信号灯够控制东西南北两方交通红绿黄灯应颜色发光二极代
2）四2位数码分显示东南西北方通行时间东西南北通行时间25秒红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒
目前接触交通灯位十字路口假设实际情况东西南北走十字路口图：
东西南北三盏灯三盏分红黄绿三种颜色总十二盏灯实际情况东西方灯亮灭致南北方灯亮灭致需东西组南北组两组交错亮灭设计控制系统达交通灯系统控制目根分析需控制东南者西北六盏灯亮灭规律实现控制外两组应致行根设计求求东西者南北通行25秒红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒求绿灯亮放行放行线绿灯持续亮（通行时间）25秒黄灯亮（警告提醒时间）5秒红灯亮禁止通行禁止线简化设计25秒切换程东西南北均黄灯闪烁
2设计思路
基完成务分析结合学关知识尤学期学关单片机中断系统定时计数器相关知识应知道红绿黄两组三盏灯控制通六盏灯分接单片机六输出引脚P1口进行输出分配：
AT89C51
P10 P11 P12 P13 P14 P15
L1 L2 L3 L4 L5 L6
(东西红) （东西黄） （东西绿） (南北红) （南北黄） （南北绿）
LED显示分布
通P1口P0~P5编程实现控制时间盏灯熄灭时间延时情况定时计数中断结合应实现控制
输出时间显示方分两发光二极显示十位接P0口位接P2口P0口P2口编程实现控制
三总体设计
1单片机部资源分布图：
2硬件原理框图：
交
通
灯
AT89C51
时 钟 电 路
LED
数
码
振 荡 电 路
电 复
位 电 路
3软件结构图：
3软件结构框图：
程
序
显示子程序调 实现
功模块
4软硬件分工
硬件实现实物连接软件硬件连接相应通编写程序硬件实现期功说形象软件相质功硬件该功表现出见罢
三 详细设计
设计单片机AT89C51AT89C51带4K字节闪存低电压高性微处理器特性：MCS51 兼容 ·4K字节编程FLASH存储器 ·寿命：1000写擦循环 ·数保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8位部RAM ·32编程IO线 ·两16位定时器计数器 ·5中断源 ·编程串行通道 ·低功耗闲置掉电模式 ·片振荡器时钟电路
1设计电路：
设计电路两部分组成部分P1口十二发光二极连接电路部分P0P2口八七段显示器相连电路面分详细说明
2交通灯电路：
设计中采发光二极作交通灯单片机IO接口直接交通灯（发光二极）连接十字路口四组红黄绿三色交通灯中东西方道路两组色灯连接起南北方道路两组色灯彼连接受单片机P10~P15控制单片机IO接口交通灯电路具体连接方式：P10~P12分接东西方红黄绿6放光二极P13~P15分接南北方红黄绿6发光二极12发光二极采阳极连接方式IO口输出低电时相连发光二极会亮IO口输出高电时相应发光二极会灭交通灯电路图示
3倒计时显示电路：
该显示装置选七段数码显示交通灯转换剩余时间根控制求路口需两数码样四路口求八数码序AT89C51单片机IO作输出时具较强吸收电流力选阳型数码样单片机IO直接驱动简化硬件电路设计四路口倒计时显示置时刻显示相数字期中P0口显示时间十位P2口显示时间位电路图示
4仿真电路效果图：
（1）仿真电路：
（2）仿真效果：
5元件清单：
名称
件数
参数
选择理
电阻
8
10K
限流免烧坏数码
发光二极
12
3色
便仿真显示
AT89C51
1
4K闪存
低电压高性八位微处理器
七段显示数码
8
常数字显示便仿真
开关
3
特殊情况
6软件框图
（1）程序流程图： 开始
初始化全部黄灯初始化运行
东西红灯亮南北绿灯亮
调显示程序时间送显示
东西黄灯闪烁南北黄灯烁
调显示程序时间送显示
东西绿灯亮南北红灯亮
调显示程序时间送显示
东西黄灯闪烁南北黄灯闪烁
调显示程序时间送显示
（2）显示子程序流程图：提取倒计时数十位数
调延时子程序
获取十位数字型码送P0口
取倒计时数值
获取位数字型码送P2口
提取倒计时数位数
开始
返回
7程序注释
程序
ORG 0000H
AJMP STAT
ORG 0100H
STAT SETB EA
SETB EX0
SETB IT0
SETB EX1
SETB IT1
MOV SP#60H
MOV R0 #0EDH 初始化东西南北均黄灯
MOV P1 R0 显示5秒
MOV R7#05
ACALL DISP 调显示子程序
A1 MOV R0#0DEH 东西红灯亮南北绿灯亮
MOV P1R0 显示25秒
MOV R7#25
ACALL DISP 调显示子程序
SHANHD MOV R7#5
HD MOV R0#0EDH 点亮东西黄 灯点亮南北黄灯
MOV P1 R0
ACALL DISP 调显示子程序
MOV P1#0FFH 熄灭黄灯黄灯
ACALL DISP
DJNZ R7HD
A2 MOV R0 #0F3H 东西绿灯亮南北红灯亮
MOV P1R0
MOV R7#25 显示25秒
ACALL DISP 调显示子程序
SHANHD MOV R7#5
H MOV R0#0EDH 点亮东西黄灯点亮南北黄灯
MOV P1 R0 调显示子程序
ACALL DISP
MOV P1#0FFH 熄灭黄灯黄灯
ACALL DISP
DJNZ R7H
AJMP A1
子程序时间显示程序
DISP MOV 40HR7
NEXT MOV A40H
MOV B#10
DIV AB
MOV DPTR#TABLE
MOVC A@A+DPTR
MOV P0A
MOV AB
MOVC A@A+DPTR
MOV P2A
ACALL DELY1S
DEC 40H
MOV A40H
CJNE A#00NEXT
DELY1S MOV R5#100
D2 MOV R6#20
D1 MOV R7#248
DJNZ R7
DJNZ R6D1
DJNZ R5D2
RET
TABLE DB 0C0H0F9H0A4H0B0H99H92H82H0F8H80H90H
END
五调试运行
1硬件连接图相应P10接红灯P11接黄灯P12接绿灯P13接红灯P14接黄灯P15接绿灯
20100H单元开始连续运行观察六LED灯否交通显示情况应果偏差单步运行断点运行进行调试直满足设计求
3调试完灯显示0100H开始连续运行观察数码显示否正常果正常运单步运行断点运行进行分析调试直满足求
4整体运行观察灯显示时间显示否符合求果符合调试直满足求
六设计资料参考文献
1．高惠芳．单片机原理应技术．科学出版社20104
2．胡汉．单片机原理接口技术．清华学出版社2004
3．吴飞青等．单片机原理应实践指导．机械工业出版社 20092
4．Proteus帮助文档
5．Keil C51帮助文档
七心体会
通星期交通灯课程设计单片机相关知识更深解脚相关控制寄存器更进步巩固解尤IO口实编程相重新细细温遍特protues软件画电路图仿真程零开始学说里感谢组里学指导时幸家繁忙更独立探索学思考空间东西变成次课程设计务通单片机IO口控制交通灯完成两项务第硬件连接图第二编写相应程序实现硬件功似简单实际需硬知识作基础时书考试样程难完成样务
次设计程中遇棘手问题东西动起手束手策先通查阅资料者参考做类似课题动手设计画图编程调试程中错误少程序吧写改改写花长时间protues软件仿真原整程然太难通次真正弄明白通次课程设计关单片机知识深入解更更知道知识欠缺环节慢慢翻书者查找资料完成明白学中应更注重知识应更注重实质掌握
然次课程设计提高知识应力实践力时提高独立思考独立完成务力然组间遇实没办法解决问题相互咨询讨加强家合作精神团结力学工作重意义
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课程设计
课程名称： 交通信号灯设计
学 院： 专 业： 测控技术仪器 姓名： 学 号： 年 级： 课教师：
2011年 X 月 X日
目录
摘1
二 务分析设计思路2
三 总体设计 3
四 详细设计4
1 设计电路4
2 交通灯连接电路4
3 倒计时电路5
4 仿真电路效果图6
5元件清单7
6软件框图8
7程序清单9
五调试运行11
六参考资料参考文献11
七心体会12
摘
日常生活中交通灯作理交通调协车辆便捷手段起着作种交通工具行根交通灯变化决定否前行通行时间规定协调步伐极减少交通混乱引起种事发生完善交通系统中交通灯必少设备完善交通灯程序会更效理前道路中出现实际情况车辆行行进变更畅更谐
着国国民济快速发展国机动车辆发展迅速城镇道路建设历史等种原相滞交通拥挤堵塞现象时常出现利计算机动控制技术效疏导交通提高城镇交通路口通行力减少交通事值研究课题目前国交通灯般设十字路口醒目位置红绿黄三种颜色指示灯加倒计时显示器控制行车
二务分析设计思路
1务分析：
次设计求：运学单片机原理模拟数字电路等方面知识设计出台交通信号灯模拟路口交通信号交通灯求：
1）交通信号灯够控制东西南北两方交通红绿黄灯应颜色发光二极代
2）四2位数码分显示东南西北方通行时间东西南北通行时间25秒红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒
目前接触交通灯位十字路口假设实际情况东西南北走十字路口图：
东西南北三盏灯三盏分红黄绿三种颜色总十二盏灯实际情况东西方灯亮灭致南北方灯亮灭致需东西组南北组两组交错亮灭设计控制系统达交通灯系统控制目根分析需控制东南者西北六盏灯亮灭规律实现控制外两组应致行根设计求求东西者南北通行25秒红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒求绿灯亮放行放行线绿灯持续亮（通行时间）25秒黄灯亮（警告提醒时间）5秒红灯亮禁止通行禁止线简化设计25秒切换程东西南北均黄灯闪烁
2设计思路
基完成务分析结合学关知识尤学期学关单片机中断系统定时计数器相关知识应知道红绿黄两组三盏灯控制通六盏灯分接单片机六输出引脚P1口进行输出分配：
AT89C51
P10 P11 P12 P13 P14 P15
L1 L2 L3 L4 L5 L6
(东西红) （东西黄） （东西绿） (南北红) （南北黄） （南北绿）
LED显示分布
通P1口P0~P5编程实现控制时间盏灯熄灭时间延时情况定时计数中断结合应实现控制
输出时间显示方分两发光二极显示十位接P0口位接P2口P0口P2口编程实现控制
三总体设计
1单片机部资源分布图：
2硬件原理框图：
交
通
灯
AT89C51
时 钟 电 路
LED
数
码
振 荡 电 路
电 复
位 电 路
3软件结构图：
3软件结构框图：
程
序
显示子程序调 实现
功模块
4软硬件分工
硬件实现实物连接软件硬件连接相应通编写程序硬件实现期功说形象软件相质功硬件该功表现出见罢
三 详细设计
设计单片机AT89C51AT89C51带4K字节闪存低电压高性微处理器特性：MCS51 兼容 ·4K字节编程FLASH存储器 ·寿命：1000写擦循环 ·数保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8位部RAM ·32编程IO线 ·两16位定时器计数器 ·5中断源 ·编程串行通道 ·低功耗闲置掉电模式 ·片振荡器时钟电路
1设计电路：
设计电路两部分组成部分P1口十二发光二极连接电路部分P0P2口八七段显示器相连电路面分详细说明
2交通灯电路：
设计中采发光二极作交通灯单片机IO接口直接交通灯（发光二极）连接十字路口四组红黄绿三色交通灯中东西方道路两组色灯连接起南北方道路两组色灯彼连接受单片机P10~P15控制单片机IO接口交通灯电路具体连接方式：P10~P12分接东西方红黄绿6放光二极P13~P15分接南北方红黄绿6发光二极12发光二极采阳极连接方式IO口输出低电时相连发光二极会亮IO口输出高电时相应发光二极会灭交通灯电路图示
3倒计时显示电路：
该显示装置选七段数码显示交通灯转换剩余时间根控制求路口需两数码样四路口求八数码序AT89C51单片机IO作输出时具较强吸收电流力选阳型数码样单片机IO直接驱动简化硬件电路设计四路口倒计时显示置时刻显示相数字期中P0口显示时间十位P2口显示时间位电路图示
4仿真电路效果图：
（1）仿真电路：
（2）仿真效果：
5元件清单：
名称
件数
参数
选择理
电阻
8
10K
限流免烧坏数码
发光二极
12
3色
便仿真显示
AT89C51
1
4K闪存
低电压高性八位微处理器
七段显示数码
8
常数字显示便仿真
开关
3
特殊情况
6软件框图
（1）程序流程图： 开始
初始化全部黄灯初始化运行
东西红灯亮南北绿灯亮
调显示程序时间送显示
东西黄灯闪烁南北黄灯烁
调显示程序时间送显示
东西绿灯亮南北红灯亮
调显示程序时间送显示
东西黄灯闪烁南北黄灯闪烁
调显示程序时间送显示
（2）显示子程序流程图：提取倒计时数十位数
调延时子程序
获取十位数字型码送P0口
取倒计时数值
获取位数字型码送P2口
提取倒计时数位数
开始
返回
7程序注释
程序
ORG 0000H
AJMP STAT
ORG 0100H
STAT SETB EA
SETB EX0
SETB IT0
SETB EX1
SETB IT1
MOV SP#60H
MOV R0 #0EDH 初始化东西南北均黄灯
MOV P1 R0 显示5秒
MOV R7#05
ACALL DISP 调显示子程序
A1 MOV R0#0DEH 东西红灯亮南北绿灯亮
MOV P1R0 显示25秒
MOV R7#25
ACALL DISP 调显示子程序
SHANHD MOV R7#5
HD MOV R0#0EDH 点亮东西黄 灯点亮南北黄灯
MOV P1 R0
ACALL DISP 调显示子程序
MOV P1#0FFH 熄灭黄灯黄灯
ACALL DISP
DJNZ R7HD
A2 MOV R0 #0F3H 东西绿灯亮南北红灯亮
MOV P1R0
MOV R7#25 显示25秒
ACALL DISP 调显示子程序
SHANHD MOV R7#5
H MOV R0#0EDH 点亮东西黄灯点亮南北黄灯
MOV P1 R0 调显示子程序
ACALL DISP
MOV P1#0FFH 熄灭黄灯黄灯
ACALL DISP
DJNZ R7H
AJMP A1
子程序时间显示程序
DISP MOV 40HR7
NEXT MOV A40H
MOV B#10
DIV AB
MOV DPTR#TABLE
MOVC A@A+DPTR
MOV P0A
MOV AB
MOVC A@A+DPTR
MOV P2A
ACALL DELY1S
DEC 40H
MOV A40H
CJNE A#00NEXT
DELY1S MOV R5#100
D2 MOV R6#20
D1 MOV R7#248
DJNZ R7
DJNZ R6D1
DJNZ R5D2
RET
TABLE DB 0C0H0F9H0A4H0B0H99H92H82H0F8H80H90H
END
五调试运行
1硬件连接图相应P10接红灯P11接黄灯P12接绿灯P13接红灯P14接黄灯P15接绿灯
20100H单元开始连续运行观察六LED灯否交通显示情况应果偏差单步运行断点运行进行调试直满足设计求
3调试完灯显示0100H开始连续运行观察数码显示否正常果正常运单步运行断点运行进行分析调试直满足求
4整体运行观察灯显示时间显示否符合求果符合调试直满足求
六设计资料参考文献
1．高惠芳．单片机原理应技术．科学出版社20104
2．胡汉．单片机原理接口技术．清华学出版社2004
3．吴飞青等．单片机原理应实践指导．机械工业出版社 20092
4．Proteus帮助文档
5．Keil C51帮助文档
七心体会
通星期交通灯课程设计单片机相关知识更深解脚相关控制寄存器更进步巩固解尤IO口实编程相重新细细温遍特protues软件画电路图仿真程零开始学说里感谢组里学指导时幸家繁忙更独立探索学思考空间东西变成次课程设计务通单片机IO口控制交通灯完成两项务第硬件连接图第二编写相应程序实现硬件功似简单实际需硬知识作基础时书考试样程难完成样务
次设计程中遇棘手问题东西动起手束手策先通查阅资料者参考做类似课题动手设计画图编程调试程中错误少程序吧写改改写花长时间protues软件仿真原整程然太难通次真正弄明白通次课程设计关单片机知识深入解更更知道知识欠缺环节慢慢翻书者查找资料完成明白学中应更注重知识应更注重实质掌握
然次课程设计提高知识应力实践力时提高独立思考独立完成务力然组间遇实没办法解决问题相互咨询讨加强家合作精神团结力学工作重意义
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