微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計-交通信號燈控制系統(tǒng)

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1、微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書課程名稱：微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計設(shè)計題目：交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計時間：2013年7月1日至2013年7月11日摘要：近年來隨著科技的迅猛發(fā)展，單片機的種類不斷的增多，功能日趨強大，相應(yīng)的，對他的應(yīng)用也在正在不斷地深入，深入到了我們?nèi)粘Ｉ畹狞c點滴滴，比如說我們的電子表、熱水器、空調(diào)等家電，都有單片機控制系統(tǒng)的影子。另外，在對信號的實時檢測和機構(gòu)的各種自動控制系統(tǒng)中，單片機也常被作為一個核心部件來使用。 交通信號燈使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)（89C51）、按鍵、LED顯示、交通燈

2、演示系統(tǒng)組成。在系統(tǒng)中應(yīng)用了8155接口芯片、74LS14芯片以及8*8點陣，比較完整的對實際的系統(tǒng)進行了模仿，系統(tǒng)除了包括常規(guī)交通燈的控制疏導功能外，還具有緊急情況亮紅燈、LED倒計時顯示、某一向道路綠燈常綠，復位等功能。本文比較詳細的介紹了該系統(tǒng)的基本原理及接口電路，以及在電路中用到的一些硬件設(shè)備。關(guān)鍵詞：交通信號燈、單片機、接口電路目錄1任務(wù)要求31.1應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)功能：31.2關(guān)鍵技術(shù)難點：31.3工具：32工作計劃安排：33系統(tǒng)設(shè)計43.1硬件設(shè)計：43.1.1系統(tǒng)總框圖：43.1.2LED接口電路43.1.3按鍵電路：63.1.4單片機系統(tǒng)：63.1.5交通燈演示模塊：7

3、3.1.6其它硬件元件73.1.7硬件電路原理圖83.2軟件設(shè)計93.2.1交通燈的三種狀態(tài)93.2.2程序流程圖93.2.3源程序清單134設(shè)計分工：195參考文獻201任務(wù)要求1.1應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)功能：1、十字路口常規(guī)自動控制，南北方向與東西方向紅、黃、綠燈的自動切換，點陣LED顯示紅燈倒計時時間；2、按鍵實現(xiàn)人工控制，如實現(xiàn)雙向紅燈，某一向常綠，或人工調(diào)節(jié)自動控制中的紅綠燈時間。1.2關(guān)鍵技術(shù)難點：擴展8*8點陣LED顯示器一塊，設(shè)計按鍵4個，兩組（紅、黃、綠）模擬交通燈的發(fā)光二極管。1.3工具：1、電烙鐵2、電烙鐵架3、鑷子4、小螺絲刀5、偏口鉗6、焊錫7、電路板2工作計劃安

4、排：7月1日上網(wǎng)、請教老師以及通過圖書館查找了一小部分資料。7月2日確定程序的具體實現(xiàn)功能。7月3日上網(wǎng)查找資料，并且進過討論確定了程序設(shè)計思路，畫出程序流程圖，各自對參考程序先進行理解下。7月4日編寫按鍵程序，針對各個按鍵的不同功能設(shè)計，并綜合調(diào)試，找出錯誤地方并標記。7月5日對參考程序進行分析，一起讀程序，對如何實現(xiàn)功能進行探討。7月6日編程，編寫主程序并對如何編寫按鍵程序進行了探討。7月7日通知領(lǐng)取所需功能元器件，并將電路板缺漏部分焊接完成。7月8日程序綜合，讀程序，找錯誤，然后進行討論，修改程序，直到運行正常。7月9日討論創(chuàng)新點，確定其功能。7月10日對創(chuàng)新部分進行翻譯，編程

5、調(diào)試，正常運行。7月11日總體調(diào)試，撰寫報告。3系統(tǒng)設(shè)計3.1硬件設(shè)計：系統(tǒng)的核心部分為89C51和8155芯片，一方面通過接口電路89C51控制交通燈的正常顯示，另一方面通過8155芯片控制LED倒計時，同時通過K1，K2，K3，K4按鍵的中斷響應(yīng)再控制交通燈演示模塊，按鍵中斷也由89C51控制。LED顯示單片機系統(tǒng)接口電路交通燈演示模塊按鍵控制電路3.1.1系統(tǒng)總框圖：3.1.2LED接口電路連接方式：LED點陣由8155芯片控制，8155的A口和B口均選用輸出方式，該LED為8*8共陽數(shù)碼顯示點陣管，其連接方式如圖1：圖1LED點陣圖北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書

6、要使點陣上Aa二極管點亮，則A為高電平，a為低電平。其余依此類推。因第一排至第八排發(fā)光二極管的陽極是連接在一起的，因此，該點陣為共陽點陣。當然我們也可以理解成共陰連接方式。顯示方式：掃描字由PA口控制，數(shù)據(jù)由PB口控制。根據(jù)8155與89C51的連接方式可以確定8155的命令狀態(tài)口以及A、B口的地址。連接電路如圖2：圖28155與LED連接電路圖3.1.3按鍵電路：按鍵電路原理圖如圖3：-18-北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書圖3按鍵電路原理圖它由按鍵K1，K2，K3，K4組成，如圖3，若閉合按鍵，由于按鍵系統(tǒng)接地，給0電平，通過反向器后變?yōu)楦唠娖?送給系統(tǒng)響應(yīng)。各個口的

7、響應(yīng)由89C51的P3口來進行控制。3.1.4單片機系統(tǒng)：由89C51和8155兩塊芯片組成，系統(tǒng)的主控制器，用以控制其他模塊協(xié)調(diào)工作。89C51與交通燈演示模塊的接口電路圖如圖4：圖489C51與交通燈演示模塊的接口電路圖3.1.5交通燈演示模塊：該模塊由12個發(fā)光二極管構(gòu)成-18-北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書，由P1口控制，每位控制相對方向相同顏色的兩個燈的亮暗，P1.0控制燈1、2，P1.1控制燈3、4，P1.2控制燈5、6……以次類