微控制器課程設計報告
交通燈控制系統設計
摘要本設計是針對交通燈系統的設計，由微控制器at89c51（實物用at89s52）、鍵盤、led顯示、交通燈演示系統組成。微控制器是把微型計算機的各功能部件整合在一塊晶元中，構成的乙個完整的微型計算機。at89c51微控制器是mc-51中的子系列，是一組高效能相容型微控制器，at89c51是乙個低功耗高效能的cmos 8位微控制器，40個引腳，片內含4kb flash rom和128b ram，它是乙個全雙工的序列通行口，既可以用常規程式設計，又可以**程式設計。
本設計中的數碼管的選通採用的方法是動態顯示，對每一位數碼分時輪流通電顯示，復位電路採用上電+按鈕電平復位，時鐘電路採用內部時鐘產生方式。對特殊情況的處理採用中斷處理方式，在中斷處理程式中採用對管腳的狀態查詢掃瞄，已採取相應情況的處理。
對設計方案進行電路硬體設計，並將已程式設計的程式載入除錯，可以得到理想的實驗效果系統包括行人路、左轉、右轉、以及基本的交通燈的功能.具體功能是假如 a 道和b道上均有車輛要求通過時，a、b道輪流放行。a道放行 25秒，b道放行20秒。
一道有車而另一道無車，交通燈控制系統能立即讓有車道放行。有緊急車輛要求通過時，系統要能禁止普通車輛通行，a、b道均為紅燈，緊急車由k2 開關模擬。綠燈轉換為紅燈時黃燈亮 1秒鐘。
系統除基本交通燈功能外,還具有倒計時、時間設定、緊急情況處理、分時段調整訊號燈的點亮時間以及根據具體情況手動控制等功能。
目錄1 引言 - 1 -
1.1 交通燈的重要作用 - 1 -
1.2 該交通燈系統的特點 - 1 -
2系統總體方案及硬體設計 - 2 -
2.1 原理框圖 - 2 -
2.2 設計功能 - 2 -
2.3 交通燈控制系統各部分硬體組成 - 2 -
2.3.1 復位部分 - 2 -
2.3.2 時鐘電路部分 - 3 -
2.3.3 路口指示燈部分 - 3 -
2.3.4 顯示部分 - 3 -
2.4 元器件清單 - 4 -
3 軟體設計 - 5 -
3.1 交通燈控制系統軟體流程圖及程式分析 - 5 -
3.1.1 主程式流程圖及程式模設計 - 5 -
3.1.2 int0中斷服務程式流程圖及程式模設計 - 6 -
3.2 路口指示燈部分 - 7 -
3.3 顯示部分 - 7 -
4. proteus軟體** - 8 -
5 課程設計體會 - 9 -
參考文獻 - 10 -
附1：源程式**13 -
附2：系統原理圖 20
1 概述
本設計是根據單片使機原理就交通燈的系統作出的，由於車輛的增多，所以交通燈在現代道路交通中起著越來越重要的作用。為了解決這些問題，我們更應該提高交通控制和管理水平，合理使用現有交通設施，充分發揮其能力，提高交通效率，促進和諧交通的建立。
1.1 交通燈的重要作用
交通燈在城市交通中起著重要的作用，它與人們日常生活密切相關，是人們出行的安全保障。如今隨著人們生活水平的提高，對交通管制也提出了更高的要求，因此提供乙個可靠、安全、便捷的多功能交通燈控制系統有著現實的必要性。該設計在熟練掌握微控制器原理及其應用技術的使用方法基礎上，綜合應用微控制器原理、微機原理、微機接**術、proteus軟體等課程方面的知識，設計乙個採用at89c51微控制器控制的交通燈控制電路。
能方便的對交通燈進行控制，使交通更和諧。
1.2 該交通燈系統的特點
本系統結構簡單，操作方便；可實現自動控制，具有一定的智慧型性；對優化城市交通具有一定的意義。本設計將各任務進行細分包裝，使各任務保持相對獨立；能有效改善程式結構，便於模組化處理，使程式的可讀性、可維護性和可移植性都得到進一步的提高。
系統總體方案及硬體設計
2.1 原理框圖
根據設計功能及要求，我們可得系統的原理框圖如圖（1）所示。
2.2 設計功能
1.完成交通燈的基本功能，結合實際情況，控制紅、黃、綠交通燈的亮和滅.其工作流程是：
綠、黃、紅分時間段開通，迴圈往復，計時電路以秒為單位作倒計時，計數為0時進行切換，計時時間可由led數碼管顯示（需符合交通規則）；
2.紅、黃、綠交通燈的亮和滅的時間可調節;
3.若有交通異常情況，可以通過按鍵處理目前的緊急狀態;
4.採用led數碼管顯示紅或綠交通訊號燈亮的剩餘時間；
5.通過按鍵設定紅和綠交通訊號燈亮一次的總時間；
6.控制東西方向和南北方向的紅、黃、綠交通燈的亮和滅；
7.夜間控制功能，按鍵進入夜間模式，黃燈閃亮；
8.控制系統的原理圖和接線圖採用protel,proteus等專用繪圖軟體繪製。
2.3 交通燈控制系統各部分硬體組成
2.3.1 復位部分
復位電路採用上電+按鈕電平復位是上電復位與按鈕復位的組合，當振盪頻率是6mhz時，電容c取22uf, r取1k，rs取200左右。上電瞬間復位端（rst/vpd）的電位與vcc相同，隨著充電電路電流的減少，rst/vpd的電位下降，最後為0v，當按鈕按下後，電源vcc通過電阻r，施加在微控制器復位端rst/vpd上實現復位，電路連線圖如圖（2）:
復位電路（2）
2.3.2 時鐘電路部分
本系統採用內部時鐘產生方式：在和兩端跨接陶瓷諧振器，與內部反相器構成穩定的自激振盪器採。晶振採用12mhz的振盪頻率和兩個30pf瓷片電容c1、c2，兩個電阻對頻率有微調作用。
其電路如圖（3）
時鐘電路（3）
2.3.3 路口指示燈部分
採用紅黃綠三種顏色的發光二極體共12個分為4組代表路口的交通燈（電路圖中用兩組示意）.其中每兩組控制乙個路口,具體時序如表1:
表1：2.3.4 顯示部分
採用四位一體共陰數碼管,分別顯示南北和東西燈的剩餘時間.片選部分和數碼段顯示部分,分別接微控制器管腳的p2口和p0口,具體的共陰數碼管管腳分布位置見圖（4）.
2.4 元器件清單
如表2：
3 軟體設計
3.1 交通燈控制系統軟體流程圖及程式分析
3.1.1 主程式流程圖及程式模設計
該交通訊號燈控制系統的四中工作狀態如圖（5）所示（南北方向的交通燈為例）：
（1）東西方向車道紅燈亮，南北方向車道綠燈亮。表示東西方向車道上的車輛禁止通行，南北方向車道允許通行。綠燈亮足規定的時間隔時，控制器發出狀態訊號，轉到下一工作狀態。
（2）東西方向車道紅燈亮，南北方向車道黃燈閃亮。表示南北方向車道上未過停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續通行，東西方向車道禁止通行。黃燈閃亮足規定時間間隔時，控制器發出狀態轉換訊號，轉到下一工作狀態。
（3）東西方向車道綠燈亮，南北方向車道紅燈亮。表示東西方向車道允許通行，南北方向車道上的車輛禁止通行，綠燈亮足規定的時間間隔時，控制器發出狀態轉換訊號，轉到下一工作狀態。
（4）東西方向車道黃燈閃亮，南北方向車道紅燈亮。表示南北方向車道禁止通行，東西方向車道上位過限停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續通行。黃燈閃亮足規定的時間間隔時，控制器發出狀態轉換訊號，系統又轉換到第（1）種工作狀態。
3.1.2 int0中斷服務程式流程圖及程式模設計
int0與k2連線，另一端與地連線。按下k2，東西南北四個方向全紅，也就是說，東西南北四個通道都不能通車，這是緊急情況，但救護車等特殊車輛可以通過。k0與at89c52的25管腳相連。
k1與p2.5相接，k3與p2.6相接，k2與p3.
2相接。在按下k2的前提下，按
按下k0，如果3秒中之內沒有按鍵，則交通燈恢復正常。
50ms中斷計算方法(適用於12mhz晶振):
t0的計數初值：x0=m-計數值
m-tc/tp
m-(tc×fosc)/12
65536-(50ms×1smhz/12)
15536
15535
3cb0h
其中4e.0h單元存放3s鐘控制標誌位,4f.0h單元存放1s控制標誌位;4d.0單元存放0.5秒控制標誌位
60h和61h單元分別存放產生1s和3s的中斷次數,當它們單元中的值為零時,分別表示1s和3s到,對4e.0h單元和4f.0h單元進行置1,62h單元用於產生0.5秒
由於採用工作模式1,所以每次中斷後,一定在中斷程式中重灌記數初值.
3.2 路口指示燈部分
用p1埠作為輸出埠,用p1.0到p1.5埠分別控制東西和南北兩組燈的狀態低電平點亮,具體埠功能如下:
p1.0控制東西紅燈的亮滅
p1.1控制東西綠燈的亮滅
p1.2控制東西黃燈的亮滅
p1.3控制南北紅燈的亮滅
p1.4控制南北綠燈的亮滅
p1.5控制南北黃燈的亮滅
具體的程式我們以點亮東西紅燈東南北綠燈為例: mov p1, #0eeh
其餘部分根據硬體不同而修改#0eeh的值.
3.3 顯示部分
四位一體共陰數碼管的片選部分由p2.0到p2.3提供,碼段部分由p0.0到p0.6控制.
其中p2.0控制東西剩餘時間的十位數的顯示,p2.1控制東西剩餘時間的個位數的顯示,p2.
2控制南北剩餘時間的十位數的顯示,p2.3控制南北剩餘時間的個位數的顯示.低電平選中.
p0.0到p0.7控制分別控制點亮數碼段的a段到h段,通過查共陰極數碼段碼表,將它們的數值送到p0口,與p2.0到p2.3口結合,可以顯示不同方向不同位數的各個數值.
例如,顯示東西剩餘時間的十位程式如下:
mov p2,#0feh 選擇十位程式
mov p0,a 向p0口送段碼的程式
4. proteus軟體**
微控制器課程設計交通燈
摘要隨著各種交通工具的發展和交通指揮的需要，第一盞名副其實的三色燈 紅 黃 綠三種標誌 於1918年誕生。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號街的一座高塔上，由於它的誕生，使城市交通大為改善。中國最早的馬路紅綠燈，是於1928年出現在上海的英租界。隨著經濟的高速發展，各種交通工具都迅速發展。所...
微控制器控制交通燈報告
4 2 3 系統工作原理 1 開關鍵盤輸入交通燈初始時間，通過8051微控制器p1輸入到系統 2 由8051微控制器的定時器每秒鐘通過p0口向8255的資料口送資訊，由8255的pa 口顯示紅 綠 黃燈的燃亮情況 由8255的pc口顯示每個燈的燃亮時間。3 8051通過設定各個訊號燈的燃亮時間 通過...
基於微控制器應用例項的交通燈控制系統
第一章十字路 通燈的簡介 交通訊號燈道路交通訊號燈是交通安全產品中的乙個類別，是為了加強道路交通管理，減少交通事故的發生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。適用於十字 丁字等交叉路口，由道路交通訊號控制機控制，指導車輛和行人安全有序地通行。第一節交通燈的由來 歷史背景 由來 交通燈是指由...