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红绿灯设计报告.doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.14M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    摘 要
    1 设计任务和性能指标
    1.1设计任务
    1.2性能指标
    2 设计方案
    2.1任务分析
    2.2方案设计
    3 系统硬件设计
    3.1单片机的最小系统
    3.2电源电路设计
    3.3数码管显示电路
    4 系统软件设计
    4.1 系统原理图
    4.2程序代码
    5 调试及性能分析
    5.1 调试分析
    5.1.1 软件调试
    5.1.2 硬件调试
    5.1.3 系统功能调试
    6 心得体会
    参考文献
    课 程 设 计 说 明 书 题目： LED 灯模拟交通灯 院 系： 信息科学与技术学院 专业班级： B17 计科专升本一班 学 号：172115151005 172115151004 172115151007 172115151038 172115151008 学生姓名： 杨现阳 邓鑫 柳凯 郭亚男 牛金路 指导教师： 吉 晓 宇 年 月 日
    课程设计（论文）任务书 信息科学与技术学院 计算机科学 教研室 学 号 学生姓名 专业（班级） LED 灯模拟交通灯 设 计 题 目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 工 作 量 工 作 计 划 参 考 资 料 指导教师签字 教研室主任签字 年 月 日
    课程设计（论文）成绩评定表 指导教师评语： 成绩：__________ 指导教师：__________ 年 月 日 摘 要
    本设计是单片机控制的交通灯控制系统。单片机即单片微型计算机。其集定时、计数和多种接口 与一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛的应用于只能产业和工业自动化上。而 51 系 列单片机是各类单片机中最为典型和富有代表性的一种。 本设计的意义在于通过具体控制系统的设计，掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思 路，特别是一些常用的技术手段。能在实践教学环节中，积累设计经验，开拓思维空间，全面提高 个人的综合能力。 红绿灯控制是智能交通系统的一个重要部分，本文给出了一个用单片机控制的简易交通红绿灯自 动控制系统。该系统适用于十字路口，并对放行和禁行时间进行倒计时显示（秒）。 在车辆通行繁忙的十字交叉路口设置的交通灯控制系统，其特点是：道路较窄而车流量较大，主 干道，支干道的车辆通行时间不等，，同时设有道路应急控制。具体的情况是：在正常的情况下，东 西支干道通行时间为 50 秒，南北主干道通行时间为 30 秒，每个方向在绿灯转为红灯时，要求黄灯 先亮 5 秒钟，才能变换运行车道。 关键字：单片机 红绿灯 STC89C52 倒计时 II
    目录 摘 要................................................................................................................ III 1 设计任务和性能指标....................................................................................1 1.1 设计任务.......................................................................................................................... 1 1.2 性能指标.......................................................................................................................... 1 2 设计方案....................................................................................................... 1 2.1 任务分析.......................................................................................................................... 1 2.2 方案设计.......................................................................................................................... 2 3 系统硬件设计................................................................................................2 3.1 单片机的最小系统.......................................................................................................... 2 3.2 电源电路设计.................................................................................................................. 3 3.3 数码管显示电路.............................................................................................................. 3 4 系统软件设计................................................................................................4 4.1 系统原理图..................................................................................................................... 4 4.2 程序代码.......................................................................................................................... 5 5 调试及性能分析............................................................................................7 5.1 调试分析....................................................................................................................... 7 6 心得体会....................................................................................................... 7 参考文献........................................................................................................... 8 I
    1 设计任务和性能指标 1.1 设计任务 我们利用单片机设计了简单的交通信号灯模型，该可以模拟实现交通信号灯的红绿黄灯 变换，达到引导交通的效果。控制器由一条支干道路和一条主干道路汇合成十字路口，在每 个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶 中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图所示: 1.2 性能指标 （1）处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道 亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 （2）绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮 5 秒黄灯作为过渡。黄灯亮时，原红灯按 1Hz 的频率闪烁。 2 设计方案 2.1 任务分析 模拟交通灯控制器就是使用单片机来控制一些 LED 和数码管，模拟真实交通灯的功能。 当南北方向通车时绿灯亮，而东西方向红灯亮；当通车的时间到后，南北方向绿灯熄灭，而 黄灯亮，黄灯亮后由南北方向切换到东西方向通车。 此时南北方向黄灯熄灭，而红灯亮，东西方向红灯熄灭，而绿灯亮，东西方向开始通车， 通车的时间到后，东西方向的绿灯熄灭，而黄灯亮，黄灯亮后由东西方向切换到南北方向， 东西方向黄灯熄灭，红灯亮；而南北方向红灯熄灭，绿灯亮，如此不断循环。红、黄、绿交 替闪亮，利用数码管倒计数显示间隔等，用于管理十字路口的车辆及行人交通。 1
    2.2 方案设计 设计以单片机为核心部件的模拟交通灯，利用 8051 系列单片机作为断码驱动器，8051 作为位码驱动，LED 九断数码管作为计时显示用，用发光二极管指示交通的通行，使两个方 向都亮红灯，绿灯亮通行，红灯亮停止通行。 本设计利用定时器进行定时，配合软件计数器，调用中断程序使定时器定，达到定时 5S 的 目的，同时调用显示程序，显示到计时的时间，用单片机 AT89C51 作为核心部件,9 路 AT89C51 总线驱动器作为字形驱动芯片和 6 路驱动 74ls07 位选码作为中心器件来设计交通灯控制器， 实现了交通灯的控制，显示时间直接通过 89C51 的 P0 口输出；交通灯信号通过 P0 口输出, 本交通灯系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。 单片机可选用 AT89C51，它与 8051 系列单片机全兼容，但其内部带有 4KB 的 FLASH ROM，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。南北向和东西向各采 用 2 个数码管计时，同时需要对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时。键盘系统可以根据 系统的需要设置不同的键的个数，可以选择线式键盘或矩阵式键盘，若单片机的 IO 口不够 用时，可以考虑扩展 8255 或 8155 满足系统的要求。 AT89C51 单片机 3 系统硬件设计 3.1 单片机的最小系统 AT89C51 单片机它是硬件电路的核心部分，时钟电路晶振使用 12MHz。 2
    单片机系统的时钟电路 3.2 电源电路设计 电源用 5V 直流变压器直接供电。 3.3 数码管显示电路 显示电路采用 8 个 LED 灯。 LED 电路 3
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