基于51单片机的交通灯的设计

东北林业大学单片机原理实验课程设计总结报告设计项目：基于51单片机的交通灯的设计项目完成人：罗鹏、孙思楚指导教师：赵伟教授学院：机电工程学院专业：电子信息工程2009级3班2011年11月30日综合电子课程设计任务书学生姓名罗鹏学号20094507专业（班级）电子信息三班学生姓名孙思楚学号20094448专业（班级）电子信息三班设计项目基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计设计内容通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计显示年、月、日、星期、时、分、秒能够通过键盘输入日期和时间的初值通过功能键能够实现数据储存、查询、上传（串行通讯）功能通过功能键能够实现外中断和定时中断功能主要技术指标和要求希望通过此次单片机课程设计提高我们单片机程序设计的能力，熟悉51单片机运行模式，最终完成我们所选的设计，更为以后的毕业设计打下良好的基础。设计所用仪器设备蓝海微芯单片机板LJD-SY5200PC机工作计划熟悉实验设备、收集资料：2天设计实验：12天编写课程设计报告：4天参考资料赵伟《单片机原理及应用教程》东北林业大学出版社指导教师签字基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计摘要本设计主要研究一种基于AT89C51单片机的交通灯的设计方案。交通的出现有效地管制了交通，为人们的出行提供了便捷与安全的保障，为道路提供了交通运输能力，减小了交通事故的发生频率。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。51单片机是基础入门的一个单片机，也是应用最广泛的一种。8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为交通灯控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现交通灯变化的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握、性价比高。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。本设计采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。系统除基本的交通灯功能外，还具有时间日期显示、存储查询、定时器、中断显示等功能。在设计中我们应用LJD-SY-5200单片机实验系统做系统仿真。LJD-SY-5200实验系统具有丰富的硬件资源。本设计采用AT89C51单片机控制可编程芯片CH451实现交通灯控制功能，并实现键盘输入、断码显示、修改日期时间、数据的存储与查询、定时器中断等功能。关键词：AT89C51；LJD-SY-5200单片机芯片；交通灯目录摘要1绪论...........................................................................................................................................11.1引言...........................................................................................................................................11.2系统方案设计...........................................................................................................................11.3系统方案论证与实现...............................................................................................................12系统主要器件选型及依据.......................................................................................................32.1数码管驱动及键盘控制芯片CH451......................................................................................32.2DS1302芯片简介....................................................................................................................42.3LED8*8点阵............................................................................................................................52.474HC573芯片简介..................................................................................................................52.574HC138芯片简介..................................................................................................................62.6AT24C02A芯片简介...............................................................................................................73系统硬件设计...........................................................................................................................83.1系统的硬件设计总框图...........................................................................................................83.2LED8*8点阵交通灯界面设计基础........................................................................................83.3时间日期显示设计基础...........................................................................................................83.4数据存储查询设计基础...........................................................................................................93.5键盘显示模块设计基础.........................................................................................................104系统软件设计.........................................................................................................................114.1系统主流程图.........................................................................................................................114.2LED8*8点阵显示交通灯功能模块......................................................................................134.3时间日期修改、显示功能模块.............................................................................................144.4数据记录显示功能模块.........................................................................................................154.5数据存储显示功能模块.........................................................................................................165结论.........................................................................................................................................17参考文献附录东北林业大学课程设计1基于AT89C51单片机的电子交通灯的设计1绪论1.1引言单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能，还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等以及自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械和各种智能机械。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压底功耗。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。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。1.2系统方案设计利用控制芯片、键盘显示模块、时钟电路、存储器和点阵等分别实现：（1）通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计（2）显示年、月、日、星期、时、分、秒（3）能够通过键盘输入日期和时间的初值（4）通过功能键实现数据储存、查询、上传（串行通讯）功能（5