2014级电气工程及其自动化单片机原理及应用课程设计
安徽农业大学经济技术学院 模拟电子技术课程设计报告书
课题名称 基于单片机的简易交通灯设计 姓 名 学 号 院、系、部 专 业 指导教师
机械工程系 电气工程及其自动化 邰清清
2016年 12 月 日
摘要
本设计是单片机控制的交通灯控制系统设计，随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。当前，国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔，并自
动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。
现在我们利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、中断功能；能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，采用查询的方式，根据具体情况，自动给予时间通行，其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人，同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”。
2系统总体方案及硬件设计
2.1设计要求：
（1）南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行间为24秒，时间可设置修改。 （2）在绿灯转为红灯时，要求绿灯闪烁4秒钟； （3）黄灯亮2秒后，方可通行；
（4）有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。 2.2设计任务：
（1）东西、南北车辆交替运行，时间可设置修改。 （2）绿灯转为红灯时，绿灯闪亮（闪烁时间4s）； （3）黄灯亮2秒后，方可通行； （4）能对交通运行进行控制。
2.3总体设计
3 系统所需元件及软件应用
1.计算机
2.C51语言编辑
3.调试仿真软件及实验箱50台套。 1．单片机内部结构。 2．C51编程、调试。 3．单片机端口控制。 4．外部中断应用。
4.实验原理图
5. 实验实施步骤
1．仔细阅读实验内容及要求，编写源程序。 2．上机编辑、仿真调试源程序。 3．按要求接线。
4．在线调试源程序，观查运行结果。
5Proteus软件仿真
正常运行图
紧急运行图
实验运行程序
ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP AINT0 START: SETB IT0 SETB EA SETB EX0
MOV A,#11110110B MOV P1,A MOV R4,#120 LOOP:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP MOV R4,#10 LOOP1:
MOV A,#11111110B MOV P1,A
LCALL DELAY MOV A,#11110110B MOV P1,A
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP1 MOV R4,#10 LOOP2:
MOV A,#11101110B MOV P1,A
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP2 MOV A,#11011011B MOV P1,A MOV R4,#120 LOOP3:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP3 MOV R4,#10 LOOP4:
MOV A,#11011111B MOV P1,A
LCALL DELAY MOV A,#11011011B MOV P1,A
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP4
MOV A,#11011101B MOV P1,A MOV R4,#10 LOOP5:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP5 LJMP START DELAY: MOV R5,#20 LOOP6:
MOV R6,#20 LOOP7:
MOV R7,#230 DJNZ R7,$
DJNZ R6,LOOP7 DJNZ R5,LOOP6 RET AINT0: PUSH 04H PUSH P1
MOV A,#11011110B MOV P1,A MOV R4,#10 LOOP8:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP8 POP P1 POP 04H RETI END
实验心得：
两个星期的单片机课程设计很快就结束了，在这两个星期当中，虽然开始有点困难，但是经过我查资料，合理地进行设计安排，再加上老师的耐心指导，我终于顺利地完成了本次单片机课程设计，同时也学到了很多东西。在本次课程设计中，进一步学习和掌握了单片机原理的有关知识，特别是程序的编程方面，加深了对单片机原理及应用技术的认识，进一步巩固了对单片机知识的理解，掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。在设计时根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。让我原来的学习方法也发生了改变，相信这对以后在社会上工作和学习会有很多帮助，让我们能更好的进入工作状态。最重要的是，这次课程设计也增加了我们对问题的研究和探讨，们以后的学习中会有更多的帮助。
单片机为我们的主要专业课之一，但要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常的问题，但我们们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我们受益终身。在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。我们们通过查阅大量有关资料，并在小组中互相讨论，交流经验和自学，若遇到实在搞不明白的问题就会及时请教老师，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。通过这次课程设计我们也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。
在完成单片机课程设计后,我们们发现我们们还有许多不足,所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。但通过学习这一次实践,增强了我们们的动手能力,提高和巩固了单片机方面的知识,特别是软件方面。从中增强了我们的团队合作精神,并让我们们认识到把理论应用到实践中去是多么重要。
答辩问题：
程序中定时是如何完成的? 及红黄蓝各循环了多少次 一次多少秒？ 中断用的那种触发方式？ 电平触发 延时程序调用 书上P22
共阳极接法，需要低电平二极管才会亮
2014级电气工程及其自动化单片机原理及应用课程设计
安徽农业大学经济技术学院 模拟电子技术课程设计报告书
课题名称 基于单片机的简易交通灯设计 姓 名 学 号 院、系、部 专 业 指导教师
机械工程系 电气工程及其自动化 邰清清
2016年 12 月 日
摘要
本设计是单片机控制的交通灯控制系统设计，随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。当前，国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔，并自
动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。
现在我们利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、中断功能；能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，采用查询的方式，根据具体情况，自动给予时间通行，其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人，同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”。
2系统总体方案及硬件设计
2.1设计要求：
（1）南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行间为24秒，时间可设置修改。 （2）在绿灯转为红灯时，要求绿灯闪烁4秒钟； （3）黄灯亮2秒后，方可通行；
（4）有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。 2.2设计任务：
（1）东西、南北车辆交替运行，时间可设置修改。 （2）绿灯转为红灯时，绿灯闪亮（闪烁时间4s）； （3）黄灯亮2秒后，方可通行； （4）能对交通运行进行控制。
2.3总体设计
3 系统所需元件及软件应用
1.计算机
2.C51语言编辑
3.调试仿真软件及实验箱50台套。 1．单片机内部结构。 2．C51编程、调试。 3．单片机端口控制。 4．外部中断应用。
4.实验原理图
5. 实验实施步骤
1．仔细阅读实验内容及要求，编写源程序。 2．上机编辑、仿真调试源程序。 3．按要求接线。
4．在线调试源程序，观查运行结果。
5Proteus软件仿真
正常运行图
紧急运行图
实验运行程序
ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP AINT0 START: SETB IT0 SETB EA SETB EX0
MOV A,#11110110B MOV P1,A MOV R4,#120 LOOP:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP MOV R4,#10 LOOP1:
MOV A,#11111110B MOV P1,A
LCALL DELAY MOV A,#11110110B MOV P1,A
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP1 MOV R4,#10 LOOP2:
MOV A,#11101110B MOV P1,A
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP2 MOV A,#11011011B MOV P1,A MOV R4,#120 LOOP3:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP3 MOV R4,#10 LOOP4:
MOV A,#11011111B MOV P1,A
LCALL DELAY MOV A,#11011011B MOV P1,A
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP4
MOV A,#11011101B MOV P1,A MOV R4,#10 LOOP5:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP5 LJMP START DELAY: MOV R5,#20 LOOP6:
MOV R6,#20 LOOP7:
MOV R7,#230 DJNZ R7,$
DJNZ R6,LOOP7 DJNZ R5,LOOP6 RET AINT0: PUSH 04H PUSH P1
MOV A,#11011110B MOV P1,A MOV R4,#10 LOOP8:
LCALL DELAY DJNZ R4,LOOP8 POP P1 POP 04H RETI END
实验心得：
两个星期的单片机课程设计很快就结束了，在这两个星期当中，虽然开始有点困难，但是经过我查资料，合理地进行设计安排，再加上老师的耐心指导，我终于顺利地完成了本次单片机课程设计，同时也学到了很多东西。在本次课程设计中，进一步学习和掌握了单片机原理的有关知识，特别是程序的编程方面，加深了对单片机原理及应用技术的认识，进一步巩固了对单片机知识的理解，掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。在设计时根据课题要求，复习相关的知识，查询相关的资料。让我原来的学习方法也发生了改变，相信这对以后在社会上工作和学习会有很多帮助，让我们能更好的进入工作状态。最重要的是，这次课程设计也增加了我们对问题的研究和探讨，们以后的学习中会有更多的帮助。
单片机为我们的主要专业课之一，但要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常的问题，但我们们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我们受益终身。在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。我们们通过查阅大量有关资料，并在小组中互相讨论，交流经验和自学，若遇到实在搞不明白的问题就会及时请教老师，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。通过这次课程设计我们也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。
在完成单片机课程设计后,我们们发现我们们还有许多不足,所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。但通过学习这一次实践,增强了我们们的动手能力,提高和巩固了单片机方面的知识,特别是软件方面。从中增强了我们的团队合作精神,并让我们们认识到把理论应用到实践中去是多么重要。
答辩问题：
程序中定时是如何完成的? 及红黄蓝各循环了多少次 一次多少秒？ 中断用的那种触发方式？ 电平触发 延时程序调用 书上P22
共阳极接法，需要低电平二极管才会亮