基于单片机的十字路口交通信号灯控制设计.doc

摘要：此次研究课题是基于单片机信号交通灯的设计。根据现实实际，在电路板上来模拟十字路口车道人行道指示灯，用红、绿、白、蓝四种颜色的四个灯和一个显示倒计时的LED屏来指示交通信号灯。该设计主要包括两个时间一致的控制系统，车道灯与人行道灯。在了解交通灯运行规则之后，以单片机为核心，数据采集系统为接入端口，多种模块为主要结构，利用软件与硬件相结合的方法设计出使用于更加复杂的道路情况。该设计主要有模拟电路和控制电路。这两部分由时钟定时电路、复位电路、显示电路以交通灯功率控制电路组成。

关键字：交通信号灯；单片机；模拟电路；控制电路

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 课题研究的背景-1

1.2 国内外研究现状和发展趋势-1

1.3 研究内容-2

1.3.1 具体要求-2

1.3.2 主要任务-2

1.3.3 系统的特点-3

1.4 论文结构-3

2.  总体设计方案-4

2.1 系统分析与总体结构设计-4

2.1.1总体设计图-4

2.1.2硬件总体设计-4

2.1.3软件总体设计-4

2.2通行方案设计-4

2.3 显示方案选择-5

2.4 电源方案选择-5

2.5输入方案选择-6

3. 基于单片机的十字路口交通信号灯硬件设计-7

3.1 AT89S51单片机概述-7

3.1.1 AT89S51单片机-7

3.1.2 AT89S51单片机的性能特点-7

3.1.3管脚说明-8

3.2  AT89S51单片机芯片最小系统-10

3.2.1 时钟电路-10

3.2.2  复位电路-10

3.3 红黄绿灯显示电路-11

3.4 信号灯显示电路-12

3.4.1 机动车信号灯-12

3.4.2 行人信号灯-13

3.5 硬件系统总体电路图-14

3.5.1 仿真软件——Proteus软件-14

3.5.2 硬件系统总电路图-14

3.6 其他外部硬件-15

3.6.1  扩展并行I/O口8255-15

3.6.2  H74HC595功能-16

4.  基于单片机的十字路口交通信号灯软件程序设计-18

4.1 主程序流程图-18

4.2 定时中断服务程序模块程序设计-19

4.2.1复位模块程序设计-19

4.2.2 外部中断模块程序设计-19

4.3 程序详细设计-20

4.3.1 初始化定时器程序-20

4.3.2 中断程序-21

4.3.3  红绿灯控制程序-21

4.3.4 显示程序-22

4.3.5 延时程序-22

5.  系统测试与功能分析-23

5.1  硬件和软件的测试-23

5.2  调试过程中遇到的问题-23

5.3  测试结果-23

6. 总结-25

参考文献-26

致 谢-28

附录-29