..微機(jī)型交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的模擬設(shè)計(jì)一,摘要十字路口車(chē)輛穿梭,行人熙攘,車(chē)行車(chē)道,人行人道,有條不紊。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本設(shè)計(jì)是根據(jù)我所學(xué)習(xí)的單片機(jī)課程,按照大綱要求對(duì)我進(jìn)行的一次課程檢驗(yàn),是進(jìn)行單片機(jī)課程訓(xùn)練的必要任務(wù),也對(duì)我們掌握單片機(jī)應(yīng)用有很大的幫助。掌握單片機(jī)技術(shù)是一門(mén)不可或缺的技術(shù),對(duì)我將來(lái)的工作以及生活和學(xué)習(xí)都有很密切的聯(lián)系。當(dāng)今世界的發(fā)展是以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的,微控技術(shù)在生產(chǎn)中所占的比重也越來(lái)越大。單片機(jī)的出現(xiàn)是近代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。近年來(lái),隨著電子技術(shù)和微機(jī)計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,單片機(jī)的檔次不斷提高,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大,已在工業(yè)控制、尖端科學(xué)、智能儀器儀表、日用家電、汽車(chē)電子系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化設(shè)備、個(gè)人信息終端及通信產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用,成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化的核心部件。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī),交通燈,控制器,設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)二,引言我的這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)就是利用單片機(jī)的基本特點(diǎn),使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)易的交通燈電路,但由于能力的有限,編出的程序只能實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的最基本的要求,沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行更多的擴(kuò)展,以后有能力的時(shí)候再去完善它?，F(xiàn)就我這次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及主要方法概括一下。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是一個(gè)交通燈控制系統(tǒng),以單片機(jī)為核心,采用目前比較流行的80c51單片機(jī),對(duì)十字路口交通燈電路進(jìn)行了仿真制作,主要完成十字路口交通燈的紅、綠、黃燈的點(diǎn)亮?xí)r間控制.在模擬系統(tǒng)中,采用了兩組紅、黃、綠三種發(fā)光二極管分別代表兩道上的紅綠燈,并采用了三個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)模擬系統(tǒng)要求的三種狀態(tài)。在本次設(shè)計(jì)中,程序并沒(méi)有采用原來(lái)學(xué)習(xí)書(shū)本上的匯編語(yǔ)言,而是采用了C51編寫(xiě),三,背景及意義隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)量的不斷增加,許多大城市如北京、上海、XX等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況。然而,隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制,高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn),也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。人們的消費(fèi)水平不斷的提高,私人車(chē)輛不斷的增加。人多、車(chē)多道路少的道路交通狀況已經(jīng)很明顯了。我國(guó)是13億多人口的大國(guó),到20XX,全國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量超過(guò)了6000萬(wàn),而全國(guó)公路通車(chē)總里程只有14。3萬(wàn)公里。靜態(tài)比例為：人均車(chē)輛越0。5輛,而人均道路只有0。00011公里；每輛車(chē)均道路占有量約為0。002公里；且其中90%的道路屬于機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)和行人混雜。車(chē)輛的增加反映出了國(guó)家的整體進(jìn)步,但是也給人民帶來(lái)了其他的一些負(fù)面的影響。今后幾年機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)字還在急劇增加,道路超負(fù)荷承載,致使交通事故逐年增加。在一個(gè)交通十字路口,如果還是像以前一樣由單純的一種信號(hào)燈和交通警察的協(xié)調(diào)來(lái)維持交通是不夠的。根據(jù)統(tǒng)計(jì)每年因交通事故死亡的人數(shù)占所有事故死亡總?cè)藬?shù)的80%,而且這個(gè)比例還在不斷的增加。如果將每個(gè)交通十字路口的多余交通警察撤回,安排在最不利于管理和事故高發(fā)的地方,不但可以大大的降低交通事故的發(fā)生率,而且可以節(jié)省大量的人力財(cái)力。所以,采用單片機(jī)自動(dòng)控制交通燈有現(xiàn)實(shí)的社會(huì)意義。四,單片機(jī)認(rèn)識(shí)及其應(yīng)用MCS-51單片機(jī)是Intel公司在1980年繼MCS-48系列8位單片機(jī)之后推出的高檔8位單片機(jī)。MCS-51單片機(jī)在性能和片內(nèi)功能方面大大優(yōu)于MCS-48系列單片機(jī)。MCS-51的典型產(chǎn)品有：8051、8031、8751、80C51、80C31、87C51等,8051內(nèi)部有4kBROM,8751內(nèi)部有4kBEPROM,8031片內(nèi)無(wú)ROM。除此之外,三者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳完全相同。89S51是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有4K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程,亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上,擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,AT89S51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。單片機(jī)是應(yīng)工業(yè)測(cè)控需要而產(chǎn)生的,最能反映其功能及形態(tài)的名稱是在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中,Single-chipMicro-controller。按照測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求,單片機(jī)的應(yīng)用可分為單機(jī)應(yīng)用和多機(jī)應(yīng)用兩大類(lèi)。我們這次要完成的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)就是它的單機(jī)應(yīng)用,下面在介紹一下單片機(jī)在單機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的主要內(nèi)容。〔1智能產(chǎn)品單片機(jī)與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合,使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,控制智能化,購(gòu)成新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品。目前,利用單片機(jī)構(gòu)成的智能產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于家用電器、辦公設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、工業(yè)設(shè)備等行業(yè)。〔2智能儀表單片機(jī)構(gòu)成的智能儀表,能使儀表具有數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化等優(yōu)點(diǎn),賦予測(cè)量?jī)x表以嶄新的面貌,使傳統(tǒng)的儀器、儀表發(fā)生根本性的變革,它代表了儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)?！?測(cè)控技術(shù)用單片機(jī)構(gòu)成的各種工業(yè)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),如爐溫恒溫控制系統(tǒng)、電鍍生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)等。〔4智能接口在計(jì)算機(jī)系統(tǒng),特別是較大型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中,除通用外部設(shè)備外,還由許多外部通信、采集、多路分配管理、驅(qū)動(dòng)控制等接口。這些外部設(shè)備與接口如果完全由主機(jī)進(jìn)行管理,勢(shì)必會(huì)造成主機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重,運(yùn)行速度降低,接口的管理水平也不可能提高。如果用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理,單片機(jī)與主機(jī)可并行加工處理,可以大量降低接口的通信密度,極大的提高了接口控制管理水平。在一些通用計(jì)算機(jī)外部設(shè)備上,已實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的鍵盤(pán)管理、打印機(jī)控制、繪圖儀控制、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)控制等。五,十字路口自能交通燈系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1：設(shè)計(jì)要求在一個(gè)十字路口的一條主干道和一條支干道上分別安裝一套紅黃綠3種信號(hào)燈,用撥動(dòng)開(kāi)關(guān)模擬十字路口的車(chē)輛檢測(cè)傳感信號(hào)一般情況下,主干道上的綠燈長(zhǎng)亮,而支干道上總是紅燈。當(dāng)檢測(cè)到支干道上來(lái)車(chē)時(shí)〔用按鈕開(kāi)關(guān)模擬,主干道上的綠燈轉(zhuǎn)為黃燈,持續(xù)3秒后,變紅燈,同時(shí)支干道由紅燈變?yōu)榫G燈。支干道綠燈亮后,或者檢測(cè)到主干道上來(lái)了3輛車(chē)〔可用3個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)模擬,或者雖未來(lái)3輛,但綠燈已持續(xù)亮了20秒,則支干道上立即變?yōu)辄S燈,3秒后變?yōu)榧t燈,同時(shí)主干道有紅燈變?yōu)榫G燈。2：交通燈管理系統(tǒng)電路原理圖支主支主圖43.硬件選擇選用80C51單片機(jī)一片,紅黃綠發(fā)光二極管各一個(gè),按鈕1個(gè),撥動(dòng)開(kāi)關(guān)3個(gè),導(dǎo)線若干,51系列單片機(jī)上面兩個(gè)圖相會(huì)鏈接就是簡(jiǎn)單的交通燈實(shí)驗(yàn)電路圖,其中P10→主紅P11→主黃P12→主綠P13→支紅P14→支黃P15→支綠按照這個(gè)順序連接然后進(jìn)行試驗(yàn)通過(guò)單片機(jī)上的INT0和INT1模擬十字路口的車(chē)輛數(shù)。P10、P11、P12模擬主干道交通燈,而P13、P14、P15模擬支干道交通燈。通過(guò)一條SETB指令,可以使某一燈亮,通過(guò)一條CLR指令,可使某一燈滅。六,軟件流程圖及其程序運(yùn)行程序：#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsfrp0=0x80;sbitred_A=p0^0;sbityellow_A=p0^1;sbitgreen_A=p0^2;sbitred_B=p0^3;sbityellow_B=p0^4;sbitgreen_B=p0^5;uintTime_count=0;//定時(shí)器T03S中斷函數(shù)voidT0_INT<>interrupt1{TH0=<65536-5000>/256;TL0=<65536-5000>%256; if<++Time_count!=60>return; Time_count=0;}// 定時(shí)器T120s中斷函數(shù)voidT1_INT<>interrupt3{TH0=<65536-5000>/256;TL0=<65536-5000>%256; if<++Time_count!=400>return; Time_count=0;}//檢測(cè)主干道車(chē)輛INT1中斷函數(shù)voidINT1_INT<>interrupt2{green_B=0;yellow_B=1; TR0=!TR0; yellow_B=0; red_B=0; red_A=0; green_A=1;}//檢測(cè)支道上車(chē)輛INT0的中斷數(shù)voidINT0_INT<>interrupt0{green_A=0;yellow_A=1; TR0=!TR0; yellow_A=0; red_A=1; red_B=0; green_B=1; EX1=1; if<green_B> TR1=!TR1; EX1=0; green_B=0; yellow_B=1; TR0=!TR0; red_A=0; green_A=1;}//主函數(shù)voidmain<>{red_A=0;yellow_A=0;green_A=1;red_B=1;yellow_B=0;green_B=0;IT0=1;//INT0跳變觸發(fā)IT1=1;//INT1跳變觸發(fā)TMOD=0x11;//兩個(gè)定時(shí)器工作在模式1IE=0x8F;//開(kāi)啟T0,T1,INT0,INT1中斷,開(kāi)啟總中斷。IP=0x01;//INT0為高優(yōu)先級(jí)TR0=0;//初始關(guān)定時(shí)器T0TR1=0;//初始關(guān)定時(shí)器T1while<1>;}課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)我們?cè)谥笇?dǎo)老師趙志華老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下,經(jīng)過(guò)自己的努力,終于完成了這次課程設(shè)計(jì)。同時(shí)獲得了豐富的理論知識(shí),極大地提高了實(shí)踐能力,并對(duì)當(dāng)前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解,尤其在單片機(jī)及其接口技術(shù)方面,這對(duì)我們今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)有極大的幫助。通過(guò)大量閱讀資料,我們拓寬了自己的知識(shí)面,并懂得將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通到實(shí)踐中去。在獲得知識(shí)的同時(shí),我們也認(rèn)識(shí)到了自己還需要學(xué)習(xí)的東西很多,理論需要很好的結(jié)合實(shí)踐,全面分析并解決問(wèn)題的能力有待提高。這一次的課程設(shè)計(jì)