交通灯

《单片机技术》课程设计说明书交通灯院、部：电气与信息工程学院完成时间:2014-06-06湖南工学院课程设计任务书课程：单片机技术课程设计题目：数字电子钟数字频率计数字电压表交通灯抢答器密码锁波形发生器数字温度计计算器数字式秒表适用班级：电气本1101～2、电气本1103～4电气本1105～自本1101时间：2013～2014学年第二学期指导教师：王韧《单片机技术》课程设计任务书一、设计题目：数字电子钟、数字频率计、数字电压表、交通灯、抢答器、密码锁、波形发生器、数字温度计、计算器、数字式秒表。二、适用班级：电气本1101～2、电气本1103～4、电气本1105～自本1101三、指导教师：王韧四、设计目的与任务：学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。五、设计内容与要求设计内容1、数字电子钟设计一个具有特定功能的电子钟。该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。2、数字频率计设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态。按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。3、数字电压表设计一个能够测量直流电压的数字电压表。测量电压范围0～5V，测量精度小数点后两位。该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态，按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回“P.”状态。4、交通灯设计一个具有特定功能的十字路口交通灯。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。5、抢答器设计一个具有特定功能的抢答器。该抢答器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。主持人按下开始按钮后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；主持人按下开始按钮之前有人按下抢答器，抢答违规，显示器显示违规台号，违规指示灯亮，其它按钮不起作用；正常抢答，显示器显示台号，蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效；正常抢答下，从按下抢答按钮开始30S内，答完按钮没按下，则作超时处理，超时处理时，违规指示灯亮，显示器显示违规台号。蜂鸣器发出音响；各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位按钮。6、密码锁设计一个具有特定功能的密码锁。该密码锁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。该密码锁具有系统原始密码888888，用户可以设定并存储用户密码，密码输入时应处于保密显示状态，密码输入正确时应显示密码输入正确提示信息，否则，显示密码输入错误提示信息。7、波形发生器设计一个具有特定功能的波形发生器。该波形发生器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。该波形发生器可以分别产生幅值0～5V、频率100Hz～100KHz范围内的三角波、锯齿波、方波、梯形波和正弦波。8、数字温度计设计一个具有特定功能的数字温度计。该数字温度计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。测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。9、计算器设计一个具有特定功能的计算器。该计算器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。能实现（1）基本的加、减、乘、除、平方、开方；（2）三角函数运算；（3）十进制、十六进制转换运算；（4）其他功能。10、数字式秒表设计一个具有特定功能的数字式秒表。该数字式秒表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。该数字式秒表应具有开始、暂停、连续、清零和停止功能。设计要求1、以上课题可以任选其一或多选，学生也可以自拟课题；2、编程语言：汇编或C51；3、计算机打印《单片机技术》课程设计说明书一份；4、设计时间：一周；5、实物制作；6、人员分组：一人一组一实物。六、《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容参照“《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容”文件。七、《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式参照“《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式”文件。八、参考资料1、马忠梅，单片机的C语言Windows环境编程宝典[M],北京：北京航空航天大学出版社，2003.6；2、李光飞,单片机C程序设计指导[M],北京:北京航空航天大学出版社，2003.01；3、李光飞,单片机课程设计实例指导[M],北京:北京航空航天大学出版2004.9。电气自动化教研室2014年2月20摘要现在科技是不断发展，单片机的应用也在不断扩大中。其中最常见的就是交通灯了。有交通在十字路口，人行道熙熙攘攘，缺有条不絮。交通灯为维持这有条不絮的秩序起到了不可磨灭的作用。设计一个用于甲乙两车道的交通灯交替运行。甲车道每次通行时间设为60秒、乙车道每次通行间为30秒。黄灯时间是3S，并且每秒闪烁一次。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、紧急通车的功能。本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性，对优化城市交通具有一定的意义。本次课程设计由AT89S52单片机为核心，由按键、八位数码管组成，采用的是汇编语言编程，单片机的晶振为12MHz。由于硬件系统已经提前完成，程序设计是在Keil的环境下编写的，用USB将程序下载到单片机里面，实现了硬件和软件结合。软件采用了模块化的设计方法，主要分为主程序、定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显子程序四部分经过反复测试，本课程设计基本达到了任务书中的功能要求。关键词：交通灯；单片机；数码管ABSTRACTNowscienceandtechnologyisdeveloping,theapplicationofsingle-chipmicrocomputeralsoingrowing.Oneofthemostcommonisthetrafficlight.Bustlingtrafficatthecrossroads,sidewalks,aflocculantisnotmissing.Thetrafficlighttomaintaintheorderoftheflocculanthasnotplayedanindeliblerole.Designoneforpartyaandpartybtwolanesoftrafficlightsalternately.Adrivewayeverytimethepassageoftimeissetto60seconds,blanesbetweeneachpassagefor30seconds.Yellowlighttimeis3s,andflashesoncepersecond.Systeminadditiontothebasicfunctionoftrafficlights,alsohasthefunctionofthecountdown,emergencytraffic.Thissystemhassimplestructure,convenientoperation;Itcanrealizeautomaticcontrol,hassomeproblems,tooptimizetheurbantraffichasacertainsignificance.ThecurriculumdesignbyAT89S52singlechipmicrocomputerasthecore,composedofbuttons,eightdigitaltube,usingassemblylanguageprogramming,microcontrollercrystalsof12MHZ.Duetoahardwaresystemhasbeencompletedaheadofschedule,theprogramdesigniswrittenundertheenvironmentofKeil,usingUSBdownloadtheprogramtoMCU,andrealizethecombinationofhardwareandsoftware.Softwareadoptsthemodulardesignmethod,mainpointsandmainprogramandtimerinterruptservicesubroutine,thecountdowndisplaysubroutine,trafficsimulationshowsubroutinefourpartsafterrepeatedtests,thiscoursedesignisbasictothefunctionalrequirementofthespecification.Keywordsthetrafficlight;singlechipmicrocomputer;digitaltube目录1课程设计要求及总体方案介绍………………………………………………………11.1设计课题任务………………………………………………………………..11.2功能要求说明…………………………………………………………………11.3设计课题总体方案介绍………………………………………………………11.4设计课题工作原理说明………………………………………………………12硬件系统设计…………………………………………………………………………32.1硬件电路各模块功能简介………………………………………………….32.1.1功能芯片AT89S52…………………………………………………..32.1.2按键电路………………………………………………………..….32.1.3流水灯电路………………………………………………………….32.1.4下载口电路………………………………………………………….32.1.5数码管电路………………………………………………………….32.1.6复位电路…………………………………………………………….32.1.7电源电路…………………………………………………………….32.1.8晶振电路………………………………………………………………32.2电路原理图、PCB图、元器件布局图………………………………………….42.3元器件清单……………………………………………………………………43软件系统的设计………………………………………………………………………53.1使用单片机资源的情况……………………………………………………….53.2软件系统各模块功能简介…………………………………………………….53.2.1主程序……………………………………………………………….53.2.2显示子程序………………………………………………………….53.2.3延时子程序………………………………………………………….53.2.4中断程序…………………………………………………………….53.2.5键盘程序…………………………………………………………….53.3软件系统程序流程框图……………………………………………………….53.4设计课题软件系统程序清单…………………………………………………