1、課程設計(論文)題 目 名 稱 交通燈控制系統設計 課 程 名 稱 單片機原理及應用 學 生 姓 名 1 1 學 號 011 系專 業 信息工程系、信息類 指 導 教 師 黃 同 成 2009年6月18日邵陽學院課程設計（論文）評閱表學生姓名 彭 真 學 號 02 系 信息工程系 專業班級 07信本三班 題目名稱 交通燈控制系統設計 課程名稱 單片機原理與應用 一、學生自我總結平常都說學宜制用，能夠真正的把知識用到實際生活中是我們面臨的最大的挑戰。在此次課程設計中我們就把單片機的知識用于實際產品的制造上。通過課程設計，我明白了一個工程學觀念，產品的最大程度節約和充分利用的觀念。這次課程設計中雖

2、然遇到了許多問題，通過問題發現了我學習方面的不足之處。通過不斷的向老師和同學詢問和自我摸索最終把這個任務完成。雖然最的并不是很完美(圖紙有限所以只畫了一個方向的黃燈)，但是還是完成了正常情況下交通燈的工作。 學生簽名： 年 月 日二、指導教師評定評分項目綜合成績權 重單項成績指導教師評語： 指導教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學生課程設計（論文）成績評定的依據，裝訂在設計說明書（或論文）的“任務書”頁后面；2、表中的“評分項目”及“權重”根據各系的考核細則和評分標準確定。 邵陽學院課程設計（論文）任務書年級專業07信息大類學生姓名彭真學 號02題目名稱 交通燈控制系統設計設計時間課程名

3、稱單片機原理及應用課程編號 9設計地點實驗樓5530課程設計（論文）目的通過查資料、選方案、設計電路、編寫程序，調試程序和撰寫設計報告等過程使學生得到一次較全面的開發設計訓練，提高自己對單片機模塊的操作與運用能力。理論聯系實際，培養和提高學生創新能力。以單片機控制為核心，綜合應用學科知識，解決工程實際問題。已知技術參數和條件1具備的條件1）具有PROTEUS電子設計平臺；2）具有單片機硬件實驗平臺；3）可供參考的資料較全；2主要技術參數每個方向有左拐、右拐、直行及行人4種通行指示燈，計時牌顯示路口剩余時間。系統可自動轉為特種車輛放行，其他車輛禁止通行的狀態，15S后系統自動恢復正常管理。正常運

4、行須時間由設計者自定任務和要求設計任務每個方向有左拐、右拐、直行及行人4種通行指示燈，計時牌顯示路口剩余時間，正常運行須時間由設計者自定。在特種車輛如119、120通過路口時，系統可自動轉為特種車輛放行，其他車輛禁止通行的狀態，15S后系統自動恢復正常管理。2、設計要求以單片機為控制核心，實現硬件電路的設計、程序設計，并在PROTEUS平臺實現仿真；課程設計論文內容正確，結構合理。注：1此表由指導教師填寫，經系、教研室審批，指導教師、學生簽字后生效；2此表1式3份，學生、指導教師、教研室各1份。四、參考資料和現有基礎條件（包括實驗室、主要儀器設備等）1、現有的理論基礎 系統學習了模擬電子技術、

5、數字電子技術、電路、單片機原理與應用、C語言程序設計等電子信息專業相關課程，具備了設計該課題的理論基礎。2、具備課題開發的實驗條件1）硬件方面：個人計算機、單片機實驗箱、單片機學習裝置、調試及制作工具。2）軟件方面：PROTEUS仿真軟件，WAVE軟件KEIL相關軟件。五、進度安排2009-4-17：組織開會，明確課題，下達課題任務書，宣布課程設計的要求和具體的措施。至：調研、查找資料。：總體方案設計；至：電路設計；至：程序設計及電路仿真；：仿真結果驗收；至：撰寫課程設計報告；： 成績評定、資料歸檔。六、教研室審批意見教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學主任意見 主管主任（簽字）：

6、年 月 日八、備注指導教師（簽字）： 學生（簽字）：目 錄TOC o 1-2 f h u 運行環境.15 系統仿真.9仿真圖.9 系統仿真結果分析.10摘要 本系統由單片機系統、鍵盤、LED 顯示、交通燈演示系統組成。系統包括人行道、左轉、右轉、以及基本的交通燈的功能。系統除基本交通燈功能外，還具有倒計時、時間設置、緊急情況處理、分時段調整信號燈的點亮時間以及根據具體情況手動控制等功能。關鍵字：正常通行、特種車輛處理、改變延時1 前言用8255控制十字路口的交通燈 在十字路口的每個方向具有左拐、右拐、直行和行人4種通行指示燈，計時牌顯示路口通行轉換剩余時間，在出現緊急情況時可由交警手動實現全路

7、口車輛禁行而行人通行的狀態；在119、120等特種車輛通過路口時，可自動轉為特種車輛放行，其他車輛禁止通行的狀態，15s后自動恢復；120s與60s通行管理轉換等功能。2 需求分析要求（1）用匯編語言實現程序設計；（2）利用結構體進行相關信息處理；（3）畫出查詢模塊的流程圖；（4）系統的各個功能模塊要求用函數的形式實現；任務（1）設計一個交通燈程序并進行模擬仿真，根據交通規則設置東西南北方向的車輛及行人過道不沖突來設置，并顯示倒計時顯示器；（2）按下緊急措施按鈕，紅燈全部亮15秒，按下轉換按鈕，下次時間改變；（3）畫出所有模塊的流程圖；（4）編寫代碼；（5）程序分析與調試。運行環境（1）WIN

8、DOWS2000/XP系統（2）proteus電子設計軟件開發工具 Proteus仿真軟件3 概要設計否是否是是否 倒計時完畢60秒倒計時 置口地址 置控制字，打開中斷四個方向采用查表點亮紅黃綠燈 30秒延時 60秒延時查表顯示，延時1秒4種狀態是否全部顯示 系統流程圖否是否是是否 倒計時完畢60秒倒計時 置口地址 置控制字，打開中斷四個方向采用查表點亮紅黃綠燈 30秒延時 60秒延時查表顯示，延時1秒4種狀態是否全部顯示 如圖所示 開始 開始置口地址置口地址外部中斷初始化外部中斷初始化兩紅燈亮兩紅燈亮延時3秒延時3秒東西路綠燈亮，南北路口紅燈亮東西路綠燈亮，南北路口紅燈亮延時10秒延時10秒

9、東西路口綠燈滅東西路口綠燈滅東西路口黃燈閃爍5次東西路口黃燈閃爍5次兩紅燈亮兩紅燈亮延時延時秒南北路口綠燈亮，東西路口紅燈亮南北路口綠燈亮，東西路口紅燈亮延時10秒延時10秒南北路口綠燈滅南北路口綠燈滅南北路口黃燈閃爍5次南北路口黃燈閃爍5次兩紅燈亮兩紅燈亮延時延時秒 圖系統流程圖 緊急處理流程圖如圖所示 中斷入口 中斷入口關閉A口所有亮的綠燈關閉A口所有亮的綠燈打開B口所有亮的紅燈打開B口所有亮的紅燈 C口查表顯示倒計 C口查表顯示倒計 中斷返回 延時15秒 中斷返回 延時15秒 圖緊急中斷流程圖倒計時判斷轉換流程圖如圖所示 取反 中斷返回中斷入口 取反 中斷返回中斷入口 圖倒計時判斷轉換流

10、程圖4 詳細設計分析和設計 給中斷安排優先級后，立即打開中斷，并設置好8255的控制字。MOV IP,#01HSETB IT0SETB EX0SETB IT1SETB EX1SETB EAMOV P0,#80H MOV DPTR,#0700HMOV R5,#0SETB 對于緊急情況的處理，使用中斷INT0來控制,，為了保護現場，先把用到相關的寄存器入棧。ORG 0003HLJMP EMERGENCYEMERGENCY: PUSH AMOV A,R0PUSH A MOV A,R1PUSH AMOV A,R2PUSH A MOV DPTR,#0000H POP A MOV R2,APOP AMOV

11、 R1,APOP AMOV R0,APOP A MOV DPTR,#0000H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0100H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0700H RETI具體代碼實現;用8051控制8255對交通燈進行控制，要求有120與119緊急處理，還要有60秒與30秒倒計時處理。*；設置主程序入口*ORG 0000H LJMP MAIN；設置緊急處理入口*ORG 0003HLJMP EMERGENCY；設置60秒與30秒轉換入口* ORG 0013HLJMP CHANGE；緊急中斷程序*ORG 0030HEMERGENCY:PUSH AMOV A,R0PUS

12、H AMOV A,R1PUSH AMOV A,R2PUSH AMOV A,R3PUSH AMOV A,R4PUSH AMOV DPTR,#0000HMOV A,#0MOVX DPTR,AMOV DPTR,#0100HMOVX DPTR,ALCALL DELAY15REDDELAY:LCALL STARTLCALL COUNTCJNE R0,#3,REDDELAYMOV P1,#0FFHFLASH:LCALL STARTLCALL COUNTCJNE R0,#0,YELLOWMOV P1,#0POP AMOV R4,APOP AMOV R3,APOP AMOV R2,APOP AMOV R1,A

13、POP AMOV R0,APOP AMOV DPTR,#0000HMOVX DPTR,AMOV DPTR,#0100HMOVX DPTR,AMOV DPTR,#0700HRETI；60秒與30秒轉換程序* CHANGE: CPL RETI；主程序*MAIN: MOV IP,#01HSETB IT0SETB EX0SETB ET0SETB IT1SETB EX1SETB EAMOV P0,#80HMOV DPTR,#0700HMOV R5,#0SETB MOV P1,#0CONFIRM: MOV A,R5CLR CLR MOVC A,A+DPTRMOV P0,AINC R5MOV A,R5SET

14、B MOVC A,A+DPTRMOV P0,AINC R5LCALL DELAYREDANDGREEN: LCALL STARTLCALL COUNTCJNE R0,#3,REDANDGREENMOV P1,#0FFHYELLOW: LCALL STARTLCALL COUNTCJNE R0,#0,YELLOWMOV P1,#0CJNE R5,#8,CONFIRMLJMP MAIN；60秒與30秒延時判初始化程序* DELAY: JNB ,DELAY60MOV R4,#8MOV R0,#60CLR SETB MOV P0,#60HRET；30秒延時狀態初始化程序*DELAY60: MOV R4

15、,#38MOV R0,#30CLR SETB MOV P0,#30HRET；15秒延時狀態初始化程序*DELAY15: MOV R4,#53MOV R0,#15CLR SETB MOV P0,#15HRET；13延時程序*START: MOV R1,#250READY: MOV R2,#100GO: MOV R3,#10LP: DJNZ R3,LPDJNZ R2,GODJNZ R1,READYDEC R0RET；計數程序*COUNT: MOV DPTR,#0700HMOV A,R4MOVC A,A+DPTRMOV P0,AINC R4RET；數據應用表*ORG 0700HHALT: DB 0D

16、7H,28H,0E8H,15H,7DH,82H,0AEH,51HDB 59H,58H,57H,56H,55H,54H,53H,52H,51H,50HDB 49H,48H,47H,46H,45H,44H,43H,42H,41H,40HDB 39H,38H,37H,36H,35H,34H,33H,32H,31H,30HDB 29H,28H,27H,26H,25H,24H,23H,22H,21H,20HDB 19H,18H,17H,16H,15H,14H,13H,12H,11H,10HDB 9H,8H,7H,6H,5H,4H,3H,2H,1H,00HEND5系統仿真仿真圖如圖 圖表60秒情況下正常通

17、行如圖 圖 為特種車輛放行如圖圖特種車輛通行后黃燈提示如圖圖正常通行情況下3秒黃燈提示操作如圖圖 30秒情況下正常通行系統仿真結果分析該程序控制的交通燈能夠指揮車輛和行人安全通行,實時的控制交通時間與LED顯示同步。正常情況下分四個通行狀態（圖）其中最后三秒有黃燈提示（圖），當出現特種車輛時，能夠及時為特種車輛放行（圖），在各個方向車輛不等時，能夠為特定方向的車輛控制通行時間（圖）。經過PROTEUS仿真模擬實驗，該系統得到了預期的實時控制效果。初始是東西直通、南北行人，延時60秒，（到達3秒時均同時啟用黃燈提示），轉狀態2，南北左右轉向、東西右轉，延時60秒，轉狀態3，南北直通、東西行人，延時60秒，轉狀態4，東西左右轉、南北右轉，延時60秒。再次，一般交通信號燈控制程序中使用軟件延時，軟件延時是靠執行一個循環程序以進行時間延遲。軟件定時的特點是時間精確，且不需外加硬件電路。6課程設計總結 在此次課程設計中，我領悟到了學宜制用的深切感受。在整個設計中遇到了各種問題，如控制字的輸入、程序安排地址的出處；通過不斷的解決問題，我對單片機這門課程有了更深入的掌握，而不是原來純理論的知識。也只有在設計中才能夠發現自己的不足之處，和思維的不嚴謹性。通過與同學的多次討論及與老師的多方交流，學到了更多的知識。雖然程序設計