交通灯课程设计1

Xxxx学院

课程设计任务书

题目 交通灯课程设计

完 成 期 限： 指导教师签名： 课程负责人签名：

年 月 日

专业班级 电气工程三班 学 号 xxxxxxx姓 名 xx 主要内容：

基于单片机的应用技术，利用中断系统来控制定时器的时间，实现交通灯控制，了解单片机中断系统，掌握中断系统的编写方式。 基本要求：

（1） 在通常情在一个十字路口的两条主干道上，分别装上一套红、

黄、绿 3 种信号灯。

（2） 况下，一条主干道为绿灯，另一条主干道为红灯。

（3） 采用定时器中断方式控制南北向、东西向交通灯，指示时间为

25s，当时间为5s时绿灯亮，为3s时黄灯点亮，25s时间到，交通灯换向。

亮灯规律：南北红灯亮20s,东西绿灯亮20s 南北红灯亮3s,东西绿灯闪3s

南北红灯闪2s,东西黄灯亮2s 南北绿灯亮20s,东西红灯亮20s 南北绿灯闪3s,东西红灯亮3s 南北黄灯亮2s,东西红灯闪2s

主要参考资料：

《单片机原理及接口技术》 李全利 《单片机应用技术》 王文杰 许文斌 《THDPJ-1-2实验指导书》

郑州华信学院

课程设计说明书

题目： 交通灯课程设计

姓 名： xx

院 （系）： 机电工程学院 专业班级： 电气工程三班 学 号： xx 指导教师： 学校

成 绩：

时间： 2011 年 11 月 17 日至 2011 年 12 月 22 日

目录

0.引言 ................................................................................................. 1 1.概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能 .... 1 2硬件电路设计及描述 ..................................................................... 2 3交通灯的设计程序框图 ................................................................. 4 4.软、硬件调试过程 ......................................................................... 5 4.1软件调试 ................................................................................ 5 4.2硬件调试 ................................................................................ 5 5交通灯程序的主程序 ..................................................................... 6 6.主要参考资料： ........................................................................... 10 7.附录 ............................................................................................... 11 7.1实验整体电路图 .................................................................. 11 7.2元器件表 .............................................................................. 11

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0.引言

单片机由于其体积小、功耗低、价格低廉，且具有逻辑判断、定时计数和程序控制等多种功能，广泛用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。单片机已经完全渗透到生产生活的各个领域。

1.概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。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。本系统采用单片机ATC51为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

1

2硬件电路设计及描述

C130pFC230pFX119CRYSTALU1XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD39383736353433322122232425262728101112131415161718XTAL2C3R110uF10k9RST293031PSENALEEA12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7ATC51 1.基于单片机设计的振荡电路和复位电路，加显示器件构成单片机系统，单片机通过P2.1~P2.6端口及P3.0P3.1端口的

第二功能进行数据和信息的传输交换从而实现对外电路的控制

11U3:D7405U3:E7405139U3:F7405810D9U3:A174052LED-REDLED-REDD5LED-GREEN12D11LED-YELLOWD1D8LED-REDU3:B374054D2LED-GREEND4LED-GREENU3:C574056D3LED-YELLOWD10LED-YELLOWD7LED-REDD6LED-GREEND12LED-YELLOW 2.由7405及LED灯构成的交通信号显示电路，由C51送来信号，经7405分析处理将信号送入LED显示灯

2

A0A1A2A3A4A5A6A0A1A2A3A4A5A6A7131011123456SRG8C1/->R12&1DA7U274L 3.由八位移位寄存器74ls1及七段数码管构成的数字显示器件，由单片机输出信号经八位移位寄存器译码后送入数码显管，从而显示数字

3

3交通灯的设计程序框图

入口 置口地址 所有灯全点亮 瞬间延迟 关闭不相关灯 东西路口绿灯亮，南北路口红灯亮，25s倒计时

延时20s 南北红灯亮3s,东西绿灯闪3s 南北红灯闪2s,东西黄灯亮2s 南北路口绿灯亮，东西路口红灯亮，25s倒计时

延时20s

东西红灯亮3s,南北绿灯闪3s 南北黄灯亮2s,东西红灯闪2s 4

4.软、硬件调试过程

4.1软件调试

4.2硬件调试

5

5交通灯程序的主程序

SECOND1 EQU 30H ;东西路口计时寄存器 SECOND2 EQU 31H ;南北路口计时寄存器 DBUF EQU 40H ;显示码缓冲区1 TEMP EQU 44H ;显示码缓冲区2 LED_G1 BIT P2.1 ;东西路口绿灯 LED_Y1 BIT P2.2 ;东西路口黄灯 LED_R1 BIT P2.3 ;东西路口红灯 LED_G2 BIT P2.4 ;南北路口绿灯 LED_Y2 BIT P2.5 ;南北路口黄灯 LED_R2 BIT P2.6 ;南北路口红灯 ORG 0000H LJMP START ORG 0100H

START: MOV TMOD,#01H ;置T0为工作方式1 MOV TH0,#3CH ;置T0定时初值50ms MOV TL0,#0B0H CLR TF0 SETB TR0 ;启动T0 CLR A

MOV P1,A ;关闭不相关的LED

LOOP: MOV R2,#20 ;置1s计数初值，50ms*20=1s MOV R3,#20 ;红灯亮20s MOV SECOND1,#25 ;东西路口计时显示初值25s MOV SECOND2,#25 ;南北路口计时显示初值25s LCALL DISPLAY LCALL STATE1 ;调用状态1

WAIT1: JNB TF0,WAIT1 ;查询50ms到否 CLR TF0 MOV TH0,#3CH ;恢复T0定时初值50ms MOV TL0,#0B0H DJNZ R2,WAIT1 ;判断1s到否?未到继续状态1 MOV R2,#20 ;置50ms计数初值 DEC SECOND1 ;东西路口显示时间减1s DEC SECOND2 ;南北路口显示时间减1s LCALL DISPLAY DJNZ R3,WAIT1 ;状态1维持20s MOV R2,#5 ;置50ms计数初值5*4=20 MOV R3,#3 ;绿灯闪烁3s MOV R4,#4 ;闪烁间隔200ms MOV SECOND1,#5 ;东西路口计时显示初值5s MOV SECOND2,#5 ;南北路口计时显示初值5s

6

LCALL DISPLAY

WAIT2: LCALL STATE2 ;调用状态2 JNB TF0,WAIT2 ;查询50ms到否 CLR TF0 MOV TH0,#3CH ;恢复T0定时初值50ms MOV TL0,#0B0H DJNZ R4,WAIT2 ;判断200ms到否？未到继续状态2 CPL LED_G1 ;东西绿灯闪 MOV R4,#4 ;闪烁间隔200ms DJNZ R2,WAIT2 ;判1s到否？未到继续状态2 MOV R2,#5 ;置50ms计数初值 DEC SECOND1 ;东西路口显示时间减1s DEC SECOND2 ;南北路口显示时间减1s LCALL DISPLAY DJNZ R3,WAIT2 ;状态2维持3s MOV R2,#5 ;置50ms计数初值 MOV R3,#2 ;黄灯闪烁2s MOV R4,#4 MOV SECOND1,#2 ;东西路口计时显示初值2s MOV SECOND2,#2 ;南北路口计时显示初值2s LCALL DISPLAY

WAIT3: LCALL STATE3 ;调用状态3 JNB TF0,WAIT3 ;查询100ms到否 CLR TF0 MOV TH0,#3CH ;恢复T0定时初值100ms MOV TL0,#0B0H DJNZ R4,WAIT3 ;判断1s到否？未到继续状态3 CPL LED_R2 MOV R4,#4 DJNZ R2,WAIT3 MOV R2,#5 ;置100ms计数初值 DEC SECOND1 ;东西路口显示时间减1s DEC SECOND2 ;南北路口显示时间减1s LCALL DISPLAY DJNZ R3,WAIT3 ;状态3维持2s MOV R2,#20 ;置50ms计数初值 MOV R3,#20 ;红灯闪20s MOV SECOND1,#25 ;东西路口计时显示初值25s MOV SECOND2,#25 ;南北路口计时显示初值25s LCALL DISPLAY

WAIT4: LCALL STATE4 ;调用状态4 JNB TF0,WAIT4 ;查询100ms到否 CLR TF0 MOV TH0,#3CH ;恢复T0定时初值100ms

7

MOV TL0,#0B0H DJNZ R2,WAIT4 ;判断1s到否？未到继续状态4 MOV R2,#20 ;置100ms计数初值 DEC SECOND1 ;东西路口显示时间减1s DEC SECOND2 ;南北路口显示时间减1s LCALL DISPLAY DJNZ R3,WAIT4 ;状态4维持20s MOV R2,#5 ;置50ms计数初值 MOV R4,#4 ;红灯闪20ms MOV R3,#3 ;绿灯闪3s MOV SECOND1,#5 ;东西路口计时显示初值5s MOV SECOND2,#5 ;南北路口计时显示初值5s LCALL DISPLAY

WAIT5: LCALL STATE5 ;调用状态5 JNB TF0,WAIT5 ;查询100ms到否 CLR TF0 MOV TH0,#3CH ;恢复T0定时初值100ms MOV TL0,#0B0H DJNZ R4,WAIT5 ;判断200ms到否？未到继续状态5 CPL LED_G2 ;南北绿灯闪 MOV R4,#4 ;闪烁间隔200ms DJNZ R2,WAIT5 ;判断1s到否？未到继续状态5 MOV R2,#5 ;置100ms计数初值 DEC SECOND1 ;东西路口显示时间减1s DEC SECOND2 ;南北路口显示时间减1s LCALL DISPLAY DJNZ R3,WAIT5 ;状态5维持3s MOV R2,#5 ;置50ms计数初值 MOV R3,#2 ;红灯闪2s MOV R4,#4 MOV SECOND1,#2 ;东西路口计时显示2s MOV SECOND2,#2 ;南北路口计时显示2s LCALL DISPLAY

WAIT6: LCALL STATE6 ;调用状态6 JNB TF0,WAIT6 ;查询50ms到否 CLR TF0 MOV TH0,#3CH ;恢复T0定时初值100ms MOV TL0,#0B0H DJNZ R4,WAIT6 ;判断1s到否？未到继续状态6 CPL LED_R1 MOV R4,#4 DJNZ R2,WAIT6 MOV R2,#5 ;置100ms计数初值 DEC SECOND1 ;东西路口显示时间减1s

8

DEC SECOND2 ;南北路口显示时间减1s LCALL DISPLAY DJNZ R3,WAIT6 ;状态6维持2s LJMP LOOP ;大循环

STATE1: SETB LED_G1 ;状态1

CLR LED_Y1 ;东西路口绿灯亮 CLR LED_R1 CLR LED_G2 CLR LED_Y2

SETB RET

STATE2: CLR CLR CLR CLR SETB RET

STATE3: CLR CLR CLR CLR SETB RET

STATE4: CLR CLR SETB SETB CLR CLR RET STATE5: CLR CLR SETB CLR CLR RET

STATE6: CLR CLR CLR CLR SETB RET DISPLAY: MOV MOV

LED_R2 LED_Y1 LED_R1 LED_G2 LED_Y2

LED_R2 LED_G1 LED_R1 LED_G2 LED_Y2

LED_Y1 LED_G1 LED_Y1

LED_R1 LED_G2 LED_Y2 LED_R2 LED_G1 LED_Y1

LED_R1 LED_Y2 LED_R2 LED_G1 LED_Y1 LED_G2 LED_R2 LED_Y2

A,SECOND1 B,#10 ;南北路口红灯亮 ;状态2 ;南北路口红灯亮 ;状态3 ;东西路口绿灯亮 ;状态4 ;东西路口红灯亮 ;南北路口绿灯亮 ;状态5 ;东西路口红灯亮 ;状态6

;南北路口红灯亮 ;数码显示,东西路口计时寄存器 ;十六进制数拆成两个十进制数

9

DIV AB

MOV DBUF+3,A MOV A,B

MOV DBUF+2,A

MOV A,SECOND2 ;南北路口计时寄存器

MOV B,#10 ;十六进制数拆成两个十进制数 DIV AB

MOV DBUF+1,A MOV A,B MOV DBUF,A MOV R0,#DBUF MOV R1,#TEMP MOV R7,#4

DP10: MOV DPTR,#LEDMAP MOV A,@R0

MOVC A,@A+DPTR MOV @R1,A INC R0 INC R1

DJNZ R7,DP10 MOV R0,#TEMP MOV R1,#4 DP12: MOV R7,#8 MOV A,@R0 DP13: RLC A

MOV P3.0,C CLR P3.1 SETB P3.1 DJNZ R7,DP13 INC R0

DJNZ R1,DP12 RET

LEDMAP: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH;0,1,2,3,4,5 DB 7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH;6,7,8,9,A,B DB 58H,5EH,7BH,71H,0,40H ;C,D,E,F, ,- END

6.主要参考资料：

《单片机原理及接口技术》 李全利

《单片机应用技术》 王文杰 许文斌 《THDPJ-1-2实验指导书》

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7.附录

7.1实验整体电路图

A0A1A2A3A4A5A6B0B1B2B3B4B5B6C0C1C2C3C4C5C6D0D1D2D3D4D5D6C0C1C2C3C4C5C6C7C7D0D1D2D3D4D5D6121011121310111213101112131011U21D1D74LS1U41D74LS1U5SRG81D74LS1133456345634563456D7A0A1A2A3A4A5A6A7A7B0B1B2B3B4B5B6B7B7U674LS1SRG8SRG8C1/->C1/->SRG8C1/->C1/->&&&RRR812812812R99C130pFC230pF91112&X119CRYSTALU3:DU18XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617174057405U3:E7405139U3:F74051018XTAL2C3R110uF10kD9U3:A2LED-REDLED-REDD5LED-GREEN12D11LED-YELLOW9RSTD1D8LED-RED293031PSENALEEAU3:B374054D2LED-GREEND4LED-GREEN12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7ATC51U3:C574056D3LED-YELLOWD10LED-YELLOWD7LED-REDD6LED-GREEND12LED-YELLOW

7.2元器件表

器件代码 7SEG-COM-CAT-GRN\\CATHODE 74LS1.IE 7405 ATC51 CAP CAP-ELEC RES CRYSTAL LED POWER/GROUND

器件名称 七段数码显管 八位移位寄存器 反相器 单片机 电容 极性电容 电阻 晶振 显示灯 地/电源 器件数量 红绿各一个 4个 6个 1个 2个 1个 1个 1个 红黄绿各3个 若干 11