单片机课程设计报告[].docx

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1、单片机课程设计报告微机原理与接口技术综合实践讲明书课程名称：微机原理与接口技术课程设计设计题目：交通信号灯控制系统设计时间：2021年7月1日至2021年7月11日摘要：近年来随着科技的迅猛发展，单片机的种类不断的增加，功能日趋强大，相应的，对他的应用也在正在不断地深化，深化到了我们日常生活的点点滴滴，比方讲我们的电子表、热水器、空调等家电，都有单片机控制系统的影子。另外，在对信号的实时检测和机构的各种自动控制系统中，单片机也常被作为一个核心部件来使用。交通信号灯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，减少交通事中应用了8155接口芯片、74LS14芯片以及8*8点阵，比拟完好

2、的对实际的系统进行了模拟，系统除了包括常规交通灯的控制疏导功能外，还具有紧急情况亮红灯、LED倒计时显示、某一向道路绿灯常绿，复位等功能。本文比拟具体的介绍了该系统的基本原理及接口电路，以及在电路中用到的一些硬件设备。关键词：交通信号灯、单片机、接口电路目录1任务要求(2)1.1应用系统实现功能：(2)1.2关键技术难点：(2)1.3工具：(3)2工作计划安排：(3)3系统设计(3)3.1硬件设计：(3)3.1.1系统总框图：(4)3.1.2LED接口电路(4)3.1.3按键电路：(5)3.1.4单片机系统：(6)3.1.5交通灯演示模块：(6)3.1.6其它硬件元件(7)3.1.7硬件电路原

3、理图(8)3.2软件设计(9)3.2.1交通灯的三种状态(9)3.2.2程序流程图(9)3.2.3源程序清单(13)4设计分工：(19)5参考文献(20)1任务要求1.1应用系统实现功能：1、十字路口常规自动控制，南北方向与东西方向红、黄、绿灯的自动切换，点阵LED2、按键实现人工控制，如实现双向红灯，某一向常绿，或人工调节自动控制中的红绿灯时间。1.2关键技术难点：扩展8*8点阵LED显示器一块，设计按键4个，两组红、黄、绿模拟交通灯的发光二极管。1.3工具：1、电烙铁2、电烙铁架3、镊子4、小螺丝刀5、偏口钳6、焊锡7、电路板2工作计划安排：3系统设计3.1硬件设计：系统的核心部分为89C

4、51和8155芯片，一方面通过接口电路89C51控制交通灯的正常显示，另一方面通过8155芯片控制LED倒计时，同时通过K1，K2，K3，K4按键的中断响应再控制交通灯演示模块，按键中断也由89C51控制。要使点阵上Aa二极管点亮，则A为高电平，a为低电平。其余依此类推。因第一排至第八排发光二极管的阳极是连接在一起的，因而，该点阵为共阳点阵。当然我们可以以理解成共阴连接方式。显示方式：扫描字由PA口控制，数据由PB口控制。根据8155与89C51的连接方式能够确定8155的命令状态口以及A、B口的地址。连接电路如图2：图28155与LED连接电路图3.1.3按键电路：按键电路原理图如图3：图3

5、按键电路原理图它由按键K1，K2，K3，K4组成，如图3，若闭合按键，由于按键系统接地，给0电平，通过反向器后变为高电平1送给系统响应。各个口的响应由89C51的P3口来进行控制。3.1.4单片机系统：由89C51和8155两块芯片组成，系统的主控制器，用以控制其他模块协调工作。89C51与交通灯演示模块的接口电路图如图4：图489C51与交通灯演示模块的接口电路图3.1.5交通灯演示模块：该模块由12个发光二极管构成，由P1口控制，每位控制相对方向一样颜色的两个灯的亮暗，P1.0控制灯1、2，P1.1控制灯3、4，P1.2控制灯5、6以次类推。由图示看出当P1都给高电平1时，经过反向器变为低

6、电平0，二极管通，灯亮。连接图如图5所示：图5交通灯演示模块连接图3.1.6其它硬件元件74LS14：六反相器，主要作用就是反向，它的逻辑图如图6所示：引出端符号：1A6A输入端1Y6Y输出端图674LS14逻辑图三极管：按照极性可分成NPN、PNP两种类，本实验使用的是PNP型三极管3.2软件设计3.2.1交通灯的三种状态1正常状态下红绿灯的定时切换。切换时间在本组设计为8s初始化后，两个方向通行时间相等。各灯运行及倒计时情况良好。倒计时显示的字为“15141312050403020100，在倒计时为“030201时绿灯变黄灯，黄灯闪烁6次。2按一下K1键，南北向绿灯常亮，无倒数计时，LED

7、显示器显示南北方向的箭头。再按一下k1键，东西向绿灯常亮，无倒数计时，LED显示器显示东西方向的箭头。两者交替进行。k1按键的指令是通过判定p2.1口的高低电平来执行的，期间检测k1与k4按键3按K2键，切换倒计时的显示动画方式。k2按键的功能带有延续性，即k3，k4口复位后k2口功能不初始化。4按键K3后，出现黄灯闪烁三次，然后出现灯全红状态，LED显示字“X。当再按一下该键，黄灯闪烁，LED回到进入黄灯前的状态，继续完成按键K3前的程序。5按复位键K4，灯会恢复到初始状态重新循环。通道由F0标志位决定示意图如图7所示：图7交通灯示意图3.2.2程序流程图程序总共有三大部分，分别是主程序按键服务程序、按键中断子程序、显示子程序。通过原理图能够看出，判定能否有按键是通过判定89C51的P3口的各个位的电平信号。