proteus仿真课程设计.pdf

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1、文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。Proteus仿真大型作系部：电子工程系专业：计算机控制班级：计控 10*姓名：*学号：0502*指导老师：马磊娟1word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。目目录录一、项目名称一、项目名称.错误!未定义书签。二、选题背景二、选题背景.错误!未定义书签。2.1课题背景.错错误误!未定义书签。未定义书签。2.2交通灯的历史.错错误误!未定义书签。未定义书签。三、单片机简介三、单片机简介.错误!未定义书签。四、设计基本要求和步骤四、

2、设计基本要求和步骤.3.34.1基本要求.34.2设计步骤.4五、硬件和软件设计五、硬件和软件设计.5.55.1硬件电路图.55.2程序流程图.65.3程序运行效果图.错错误误!未定义书签。未定义书签。六、心得体会六、心得体会.错误!未定义书签。七、参考文献七、参考文献.13.132word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。一、项目名称一、项目名称十字路口交通信号灯控制系统二、选题背景二、选题背景2.12.1课题背景课题背景由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增，大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大

3、威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题，在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。随着电子技术的发展，利用单片机技术对交通灯进行智能化管理，已成为目前广泛采用的方法。2.22.2交通灯的历史交通灯的历史1868 年 12 月 10 日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德哈特设计、制造的灯柱高 7 米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯-煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。1914 年，

4、在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。1随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于 1918 年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。中国最早的马路红绿灯，是于 1928 年出现在上海的英租界。三、单片机简介三、单片机简介单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。在 MCS-51 系列单片机中，有两个子系列：51 子系列

5、和 52子系列。每个子系列有诺干中型号。51 系列有 8051、8751 和 8031三个型号，后来经过改进产生了 80c51、87c51、80c31 三个型号；52 系列有 5021、8752、8032 三个型号，改进后的型号是80c52/87c52、80c32。改进后的型号更加省电。52 系列比对应的51 系列增加了定时器 T2 并将内部程序存贮器增加到 8KB。Inter公司停止生产 MCS-51 系列单片机之后将生产权转让给了许多其他公司，于是出现了许多与 Mcs-51 兼容的单片机。现在生产 mcs-51兼容单片机的公司对其进行了不同程度的改进和提高。我们现在使用比较的多的是 AT8

6、9C51/AT89s51 等。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O 接口电路等。因此，单2片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机经过 1、2、3、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，引角的多功能化，以及低电压底功耗单片机外部的典型三总线结构,方便系统构扩展,构成各种规模的应用系统。外部总线增加了 I2C 及 SPI 等串行总线方式,可根据需要进行并行或者串行扩展。四、设计基本要求和步骤四、设计基本要求和步骤十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道

7、，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。4.14.1基本要求基本要求本系统需要采用 MSC-51 系列单片机 AT89C52 作为中心器件来设计交通灯控制器，实现以下功能：1.初始东西绿灯亮，南北红灯亮，东西方向通车。2.延时 27s，东西路口绿灯熄灭，黄灯闪烁 3 次。3.黄灯闪烁后，东西路口红灯亮同时南北路口绿灯亮，南北方向开始通车。4.延时 27s，南北方向绿灯灭，黄灯闪烁 3 次，然后又切换成3东西方向通车，如此重复。5.当发生交通意外(中断产生)时，全部亮红灯，进行交通事故的处理。当事故处理完毕（再次按中断键），重

8、新按上述方式工作。6.当南北路口的流量大时，可以增加南北路口亮绿灯的时间，当东西路口的流量大时，可以增加东西路口亮绿灯的时间，结束后调回正常状态。4.24.2设计步骤设计步骤1.利用 Proteus 7.5 SP3 仿真软件按下列要求绘制仿真实例 用 4 个共阳极 LED 数码管的分别表示东、西、南、北四个方向路口，以数码管的上、中、下 3 个横段分别代表红、黄、绿 3 盏灯 用 P0、P1 口分别输出控制模拟交通灯的状态显示的数码管和倒计时显示数码管的状态码 P31、P32、P34P37 控制数码管的位选 P20P24 接收中断信号并反馈给 INT0 接口进行中断处理2.按照基本要求编制程序

9、实现相应功能。4五、硬件和软件设计五、硬件和软件设计5.15.1硬件电路图硬件电路图硬件电路图通过 Proteus 7.5 SP3 仿真之后如图 1 所示，其中：按钮 K0 连接 P20 端口实现红灯全亮，处理交通意外按钮 K1 连接 P21 端口实现南北方向亮灯时间+1s按钮 K2 连接 P22 端口实现南北方向亮灯时间-1s按钮 K3 连接 P23 端口实现东西方向亮灯时间+1s按钮 K4 连接 P24 端口实现东西方向亮灯时间-1s整体实验连接电路如下图所示：整体实验连接电路如下图所示：55.25.2程序流程图程序流程图主程序主程序开始设置中断工作方式、触发方式、初始化运行过程N是否有中

10、断Y执行中断中断结束，退出中断，返回6运行过程运行过程EW:绿灯(27)，SN:红灯是否到 3 秒NYEW:黄灯亮，SN:红灯Count10？YNEW:黄灯灭，EW:红灯LED显是否到 0 秒N示Y缓SN:绿灯(27)，EW:红灯冲区是否到 3 秒NDISPYSN:黄灯亮，EW:红灯YCount99YSN1=99SN199YEW1=99EW120YEW1=20NNNN恢复现场中断返回5.3程序运行效果图10图 2正常状态图 3黄灯状态图 4紧急状态11六、心得体会六、心得体会通过这次交通灯的课程设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决现实问题的能力。使我在单片机的基本原理、单片机应用

11、学习过程中，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为一名合格的应用型人才打下良好的基础。综合课程设计让我把以前学习到的知识得到巩固和进一步的提高认识，对已有知识有了更深层次的理解和认识。在此，由于自身能力有限，在课程设计中碰到了很多的问题，我通过查阅相关书籍、资料以及和周围同学交流得到解决。还有交通灯是我们生活中非常常见的一种东西，对于我们学以致用的这种能力得到了很好锻炼，能够为我们以后的工作于学习打下基础。由于本人的水平有限，设计中难免会有一些不合理的部分，系统的稳定性还有待提高。12七、参考文献七、参考文献张文涛PROTEUS 仿真软件应用华中科技大学出版社王静霞单片机应用技术（C 语言版）电子工业出版社王东峰 等单片机 C 语言设计 100 例电子工业出版社周 景 润等基 于 Proteus 的 电 路 及 单 片 机 系 统 设 计 与 仿 真北航大学出版社林 志 琦等基 于Proteus的 单 片 机 可 视 化 软 硬 件 仿 真北航大学出版社13