摘要。本次的课程是设计十字路**通信号灯，它的出现，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at89c51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。本设计就是采用单片机模拟十字路**通灯的状态显示以及倒计时。
本设计系统由单片机i/o口扩展系统、交通灯状态显示系统、led数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。
软件上采用汇编语言编程，主要编写了主程序，led数码管显示程序。经过整机调试，实现了对十字路**通灯的模拟。
它的出现为交通的安全和便利提供了很好的保证。
关键词单片机；计算机；交通灯；硬件系统；软件系统。
abstract
this course is designed intersection traffic lights, its occurrence, make traffic to effectively control for relieves traffic flow, improve traffic capacity, reduce the number of traffic accidents h**e obvious effect. the system adopts single-chip microcomputer at89c51 as the center device to designing traffic light controller, system strong practicality, ****** operation, extensible. this design is one-chip computer simulation intersection traffic lights state display and countdown.
this design by single-chip microcomputer system i/o mouth extended system, traffic status display system, led digital display system and reset circuit and several other major components. system besides basic traffic lights function outside, still h**e countdown function, good simulation crossroads possible conditions.
software is used on assembly language programming, mainly prepared the main program, led digital pipe display program. after the machine commissioning, realize the intersection traffic simulation.
it will appear as transportation safety and convenience, provide good guarantee.
keywords icrocontroller；computers； traffic lights； hardware system； software system
1 课程设计任务书1
1.1 设计课题任务1
1.2 功能要求说明1
2 课题任务分析和系统方案的论证2
2.1 交通灯变换规律2
2.2 系统方案的论证2
3 硬件方案的设计4
3.1 单片机基础知识4
3.2 时钟电路和复位电路的设计5
3.3 电路原理图6
3.4 pcb 图6
3.5 布局图6
3.6 元器件清单6
4 软件方案的设计7
4.1 单片机资源使用情况7
4.2 软件系统模块功能介绍7
4.3 程序流程框图7
4.4 程序清单10
5 proteus的**11
5.1 **结果11
5.2 误差分析11
6 设计体会和教学建议13
6.1 设计体会13
6.2 教学建议13
参考文献14
致谢15附录16
附录一电路原理图17
附录二 pcb图18
附录三布局图18
附录四元器件清单19
1 课程设计任务书。
1.1设计课题任务。
设计一个具有特定功能的十字路**通灯。
1.2 功能要求说明。
该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“p.”，进入准备工作状态。按开始键则开始工作，按结束键则返回“p.
”状态。要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，甲车道为主车道，每次通车时间为60秒，乙车道为次车道，每次通车时间为30秒，要求黄灯亮3秒，并且1秒闪烁一次。有应急车辆出现时，红灯全亮，应急车辆通车时间10秒，同时禁止其他车辆通过。
2 课题任务分析和系统方案的论证。
2.1 交通灯变换规律。
1．在正常情况下，led循环说明：
东西，南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组led的指示灯。红灯禁止运行，绿灯允许通行。黄灯亮提示人们注意红绿灯的状态即将切换。
表2.1.1
上表说明开始东西干道绿灯亮，南北路口红灯亮，并且同时数码管从60s开始倒计时，等到计时到3秒时，东西干道绿灯灭，黄灯闪，南北干道红红亮，此次计时结束，东西干道红灯亮，南北干道绿灯亮，同时数码管从30s开始计时，等到计时到3秒时，南北干道绿灯灭，黄灯闪，东西干道还是红灯亮，计时结束，一轮循环就此完成。
2．若有应急车辆：
东西，南北两干道红灯同时亮起，且允许应急通车时间为10秒，然后再恢复正常通行。
2.2 系统方案的论证。
1．本交通灯硬件系统框图如下：
图2.2.1
本交通灯的所有的软件、参数均存放在at89s52的flash rom和内部ram中，减少了芯片的使用数量简化了整体电路也降低了整机的工作电流。由于at89s52芯片内部flash rom有8kb，ram有256个字节，故软件**编译时有足够的存储空间。键盘采用动态扫描方式。
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据，同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。
2.硬件系统各模块功能简要介绍。
本设计的硬件系统主要采用以下基本模块来实现，单片机最小系统模块，输入模块、输出模块、电源模块。
a. 单片机最小系统模块：包括低功耗、高性能cmos8位微控制器at89s52；复位电路；晶振电路。
本本模块at89s52系统控制核心，单片机系统复位由复位电路完成，单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚xtal1，其输出端位位引脚xtal2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容。这样就构成一个稳定的自激振荡器。
b.输入模块：有5个按键，1个电源开关，一个复位键，单片机运行期间，利用按键完成复位操作。
3个按键独立式键盘，s1键控制电子钟的启动状态， s2、s3任一键都独自连一个i/o口线，说明它们可以独立实现相应的交通灯的功能。
c.输出模块：设计显示为8位，采用两个四位一体数码管（共阳极）作为显示窗口，既可以节约成本又能简化电路。数码管驱动为三极管驱动。
3.硬件系统的设计。
3.1 单片机基础知识。
1、芯片封装形式。
以80c51单片机为例进行说明，芯片封装：dip，引脚数量：40
图3.1.1
2．重要功能说明。
在这里特别介绍本次课程设计具体用到的mcs-51单片机里的两个定时器/计数器（t/c0，t/c1），均为十六位加法计数结构，分别由th0，tl0，th1，tl1两个8位计数器组成。mcs-51单片机的定时器/计数器具有定时和计数功能：
用于定时器/计数器的控制寄存器。
定时器/计数器的控制寄存器有3个：tcon、tmod、ie。
1）定时器控制寄存器（tcon）
tcon的功能：用于保存外部中断请求以及定时器/计数器的计数溢出信号。
tcon的字节地址：88h；位地址：8fh～88h。
2）工作方式控制寄存器（tmod）
tmod的功能：用于设定两个定时器/计数器的工作方式。
tmod的字节地址：89h，应采用字节传送指令设置其内容。
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