交通信号灯控制器的设计

课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子科学与技术指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院题目:交通信号灯控制器的设计初始条件：本设计既可以使用集成集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等。本设计也可以使用单片机系统构建交通信号灯控制器。用数码管显示时间计数值，用红、黄、绿LED作信号灯。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。2、技术要求：①要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行（以红绿灯指示），每次通行时间设为0—30秒（可预置）；变更车道以前，黄灯先亮5秒钟，黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次；两个车道均以减计数方式显示时间。其余部分可根据情况自行发挥。②确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。③绘制总体电路原理图。3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排：1、2010年6月28日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。2、2010年6月28日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。3、2010年6月28日至2010年6月29日，方案选择和电路设计。4、2010年6月29日至2010年7月1日，电路调试和设计说明书撰写。5、2010年7月2日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。课设答疑地点：鉴主14楼电子科学与技术实验室。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要...................................................................................................................IAbstract............................................................................................................II1绪论..............................................................................................................12设计内容及要求..........................................................................................22.1设计的目的及主要任务.....................................................................................22.1.1设计的目的.............................................................................................22.1.2设计任务及主要技术指标.........................................................................22.2设计思想.............................................................................................................23设计原理及单元模块设计..........................................................................33.1设计原理及方法................................................................................................33.2单元模块设计....................................................................................................43.2.1AT89S52单片机...........................................................................................43.2.2晶振电路.....................................................................................................63.2.3复位电路................................................................................................63.2.4LED数码管显示模块...................................................................................73.2.5LED红绿灯显示模块...................................................................................73.2.6软件设计.....................................................................................................84电路仿真......................................................................................................95调试............................................................................................................106心得体会....................................................................................................11附录1元件清单...................................................................................13附录2源程序.........................................................................................14武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书I摘要近年来随着科技的高速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识还是不够的，还应根据具体硬件结构，软硬件结合，加以完善[2]。十字路口所以能保持秩序井然，靠的就是交通信号灯的自动指挥控制器。本系统采用AT89S52单片机，数码显示管及红、绿、黄LED灯模拟实现十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。关键词：单片机交通信号灯AT89S52数码显示管LED灯武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书IIAbstractInrecentyearsalongwithtechnicalhighspeeddevelopment,monolithicintegratedcircuit'sapplicationunceasinglythorough,simultaneouslyleadsthetraditionalcontrolexaminationtechnologytorenewdaybyday.Inthereal-timeexaminationandinautomaticcontrol'smonolithicintegratedcircuitapplicationsystem,themonolithicintegratedcircuitoftentakesacoreparttouse,onlythemonolithicintegratedcircuitaspectknowledgeisinsufficient,butshouldalsoactaccordingtotheconcretehardwarearchitecture,thesoftwareandhardwareunion,consummates.Thereforetheintersectioncanmaintainorderly,dependingonisstreet-trafficcontrollights'automaticdirectioncontroller.Thissystemusesat89C52monolithicintegratedcircuit,thedigitaldisplaytubeandred,green,theyellowLEDlampsimulationrealizestimetheintersectiontrafficlight'seachconditiondemonstrationaswellasthecountdown.ThisdesignsystembythemonolithicintegratedcircuitI/Omouthexpansionsystem,thetrafficlightconditiondisplaysystem,theLEDnumericalcodedisplaysystem,theresetcircuitandsoonseveralmajorpartsiscomposed.Systembesidesbasictrafficlightfunction,butalsohasfunctionsandsooncountdown,thegoodsimulationhasrealizedtheconditionwhichtheintersectionpossiblyappears.Keywords:Monolithicintegratedcircuitstreet-trafficcontrollightsAT89C52digitaldisplaytubeLEDlamp武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书11绪论当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯