"单片机c语言交通灯设计报告:硬件、软件、电路图详解"

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《单片机c语言交通灯设计报告》 本报告是关于数字电路课程设计的课程报告,设计题目为“交通灯”,由电子0903班的学生XX和何丹共同完成,指导教师为吴友宇。 一.前言 本报告旨在介绍和总结在数字电路课程设计中关于交通灯的设计和实现过程,涵盖了硬件和软件的设计内容。 二.功能概述 交通灯是用于交通管理的一种重要装置,通过不同颜色的灯光来指示交通参与者如何行驶。本次设计旨在用单片机c语言实现一个简单的交通灯系统,包括红灯、绿灯和黄灯的循环变换。 三.设计思路 在设计交通灯系统时,首先需要明确交通信号灯的工作状态和流程。根据交通规则,交通灯的状态应该按照一定的间隔进行循环切换,且在特定状态下有特定的亮灯组合。基于此思路,我们确定了交通灯系统的基本工作流程,并进行了相应的硬件和软件设计。 四.硬件介绍 硬件部分主要包括单片机、LED灯、蜂鸣器等元件。单片机作为控制中心,通过控制LED的亮灭来实现交通灯系统的状态切换。LED灯则用于显示不同颜色的灯光,蜂鸣器则用于发出交通信号的声音提示。在硬件设计中,我们考虑了元件的连接方式和电路的稳定性,确保交通灯系统能够稳定地工作。 五.软件程序设计 软件部分主要是单片机c语言的程序设计。我们实现了交通灯系统的状态切换逻辑,并通过循环和延时等方式实现了灯光状态的切换。在程序设计中,我们考虑了交通灯的各种状态和转换条件,确保交通灯系统的工作符合交通管理的要求。 六.电路图及仿真 在设计过程中,我们绘制了交通灯系统的电路图,并进行了相应的仿真验证。通过仿真,我们验证了交通灯系统的设计方案的可行性和稳定性,确保了交通灯系统能够正常工作。 通过本次课程设计,我们不仅深入理解了数字电路的基本原理和应用,还学会了如何用单片机c语言实现一个简单的实际系统。在设计过程中,我们遇到了许多问题,但通过坚持不懈的努力和团队合作,最终成功实现了交通灯系统的设计和搭建。希望通过本次设计,我们能够更好地将所学知识应用到实践中,为将来的工程实践打下坚实的基础。
2023-02-27 上传
课程设计报告 200 8 — 200 9 学年第 2 学期 课程名称 单片机的c语言程序设计 设计题目 交通灯 学生姓名 学 号 专业班级 应电08-2班 指导教师 2009年06月 02日 目录 一.前言…………………………………………………………3 二.功能概述······……………………………………………3 三.设计思路……………………………………………………3 四.硬件介绍……………………………………………………4 五.软件程序设计………………………………………………7 六.电路图及仿真实现………·………………………………10 七.总结…………………………………………………………11 八.源程序………………………………………………………12 参考文献…………………………………………………………14 一.前言 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 。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现 这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多,在学 习了单片机的有关知识之后,运用相关知识来设计完成交通信号灯。 二.功能概述 2.1设计任务:交通灯的硬件和软件设计 2.2设计目的 1.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。 2.掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性,控制方法。 3.通过课程设计,掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术,了解有关电路 参数的计算方法。 4.通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5.通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,为我们今后从事相应工作打下 基础。 三.设计思路 交通灯的变化规律 按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态为状态1,南北方向绿灯 通车,东西方向红灯。经过过一段时间(25S)转换状态2,南北方向绿灯闪几次转亮黄 灯,延时5S,东西方向仍然红灯。再转换到状态3,东西方向绿灯通车,南北方向红灯。 过一段时间(25S)转换到状态4,东西方向绿灯闪几次转亮黄等,延时5S,南北方向仍 然红灯。最后循环至南北绿灯,东西红灯。在这些状态下,有时钟倒数计时。 四.硬件介绍 基础知识 交通灯控制器实例主要使用了89C51单片机的定时器/计数器,基础知识主要包括交 通灯的变化规律、定时器/计数器的概念、定时器/计数器的相关寄存器、定时器/计 数器的4种工作方式、以及定时器/计数器的变成。 4.1定时器/计数器 定时器/计数器是单片机中最常用、最重要的功能模块之一,本节通过交通灯控制器实 例来演示定时器的使用,并复习如何使用散转程序。 首先介绍交通灯以及定时器/计数器的基础知识,接着介绍本实例的硬件电路构成,然 后逐步分析定时器的变成以及程序的全貌,最后总结一下本实例的技巧与注意点。 4.2定时器/计数器的概念 89C51单片机内有两个可编程的定时器/计数器T0、T1。 当定时器/计数器用作"定时器"时,每经过1个机器周期(12个时钟周期),计数器加1 。 当定时器/计数器用作"计数器"时,计数器在对应的外部输入管脚(T0为P3.4引脚,T1 为P3.5引脚)上每发生一次1到0的跳变时加1。使用"计数器"功能时,外部输入每个机器 周期被采样一次。当某一周期管脚状态采样为高电平而下一周期采样为低电平时,计数 器加1。由于检测下降沿跳变需要两个机器周期(24个时钟周期)的时间,所以技术频率 最大值只能为时钟周期的1/24。计数器对外部输入信号的占空比并无限制,但为了保证 给定的电平信号在其改变之前至少被采样一次,外部输入信号必须至少保持一个完整的 机器周期。 4.3定时器/计数器的相关寄存器 与定时器/计数器相关的寄存器有定时器/计数器工作方式寄存器(TMOD)、定时器/ 计数器控制寄存器(TCON)。TCON已经在2.5节受控输出实例中介绍过,因此,在本例中 主要介绍TMOD寄存器。 定时器/计数器工作方式寄存器(TMOD),字节地址89H,不可进行位寻址。 定时器/计数器工作方式寄存器(TMOD)的8位分为两组,高4位控制T1,低4位控制T0。 TMOD每一位的功能如下。 GATE:门控位。 GATE=0,仅由运行控制位TRX(X=0,1)=1来启动定时器/计数器运行; GATE=1,由运行控制位TRX(X=0,1)=1和外部中断引脚上的高电平共同来启动定时 器/计数器运行。 C/T:定时器模式和计数器模式选择位。 C/T=0,为定时器模式; C/T=1,为计数器模式。 M1、M0:工作方式选择位