基础80c51单片机交通信号灯控制程序与Proteus仿真+设计文档 -

标题: 基础80c51单片机交通信号灯控制程序与Proteus仿真+设计文档 [打印本页]

作者: 88886666 时间: 2019-1-15 13:24
标题: 基础80c51单片机交通信号灯控制程序与Proteus仿真+设计文档
单片机代码如下，按键1按下触发中断，相当于总开关，可以控制南北信号灯，此外可以用串口发送16进制数据，控制信号灯时间（只做了南北方向的，东西方向需要另做一个res接受位）

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

目录
一、选题一理论部分             2
1.1 课题的要求与内容             2
1.1.1 课题内容：十字路口交通灯系统设计             2
1.1.2 课题要求：             2
1.2  系统的方案设计             2
1.2.1 系统方案：             2
1.2.2系统的构成：             2
1.3系统的硬件设计             2
1.3.1 系统硬件的设计步骤             2
1.3.2 系统硬件电路连接效果             3
1.4  系统的软件设计             4
1.4.1 系统的软件设计步骤             4
二、选题一实践部分             4
2.1 系统的硬件原理与说明             4
2.1.1 系统的硬件仿真效果图             4
2.1.2 仿真图说明：             5
2.2系统硬件调试的过程中出现的问题以及解决的措施             5
2.3系统软件调试的过程中出现的问题以及解决的措施             6

一、（选题一）理论部分
1.1 课题的要求与内容
1.1.1 课题内容：十字路口交通灯系统设计
为了减少交通事故，确保交通顺畅，十字路口必须安置信号灯，以一定的时间间隔轮流点亮和熄灭。系统要求利用单片机的定时器定时功能，令十字路口的红黄绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。
1.1.2 课题要求：
(1)开机或复位后，信号灯全灭，南北和东西各有两组信号灯，分别是直行和左转弯，LED数码管显示2位：显示秒。南北方向直行绿灯时间为20s，左转绿灯时间为17s；东西方向直行绿灯时间为27s，左转方向为22s。黄灯时间为3s。
(2)发挥部分
a．系统存储两套十字路口配时方案，可以通过按键来进行选择；
b．利用串口调试助手或编写上位机软件，通过上位机来人工设定十字路口配时方案。
1.2  系统的方案设计
1.2.1 系统方案：
本次课程设计所采用的方案是用单片机控制十字路口交通灯。单片机具有结构简单、编程方便、经济、易于连接等优点，特别是其内部定时器、计数器、中断系统资源丰富可对交通灯进行精确的控制，有应用价值，可扩展功能多，灵活性比较强。
1.2.2系统的构成：
整个系统的构成以80C51单片机为核心，由I/O口扩展，LED数码管显示，紧急情况中断电路还有复位电路等组成。
单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整个工作系统的控制器，又是数据处理器。它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。行车方向指示采用LED发光二极管，可有红、绿两种颜色指示放行与禁止，黄灯作为红绿转换的提示，形象直观。
本系统为交通信号灯设计了两种不同的配时方案，可以根据道路实时交通量的大小选择最佳配时方案。同时本系统还配有串口调试助手，可以通过串口发送数据从而达到改变配时时间的效果。
1.3系统的硬件设计
本系统的硬件主要由以下几部分组成：80C51单片机、电阻、LED数码管、LED发光二极管、电容、电解电容、晶体振荡器、开关、标准RS232端口。电路图是在Proteus中来连接完成的。
1.3.1 系统硬件的设计步骤

图1 系统硬件设计流程图

1.3.2 系统硬件电路连接效果

图2 硬件电路连接效果图

1.4 系统的软件设计
本系统的软件设计部分全部在Keil uvision4中完成，采用的编程语言为Keil C51.
1.4.1 系统的软件设计步骤

图3 系统软件设计流程图

二、（选题一）实践部分
2.1 系统的硬件原理与说明
2.1.1 系统的硬件仿真效果图

            图4 硬件仿真效果图

2.1.2 仿真图说明：
当开关1按下时，交通信号灯首先执行第一套配时方案，首先，南北方向的直行是绿灯，东西方向的直行和左转均为红灯，待南北方向的直行时间变为0时，黄灯闪烁3秒，然后南北方向的左转变为绿灯，东西方向的直行和左转仍然全部为红灯；待南北方向的左转时间变为0时，黄灯仍然闪烁3秒，然后东西方向的直行变为绿灯，以此类推，信号灯亮的顺序和南北方向一致。配时方案2中信号灯亮的顺序和配时方案一的顺序一致，只是亮的时间不同。
本系统在设计的过程中还使用了串口调试助手，修改的是南北方向直行的时间的个位上的数值。
2.2系统硬件调试的过程中出现的问题以及解决的措施
问题：
信号灯点亮的顺序不对。
串口不能正常使用。
措施：
重新计算信号灯的字模。
重新连接串口。
2.3系统软件调试的过程中出现的问题以及解决的措施
问题：
接收不到串口发来的数据。
措施：
给定义的变量赋初值。

三、(选题一）结束语
通过本次课程设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在51单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是C语言）的掌握方面都能向前迈了坚实的一步。
首先,我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，在资料中查看与自己的设计相似的只是，在此基础上完善直至符合设计要求。
其次，在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业知识，如：C语言、proteus制图。编写的程序与仿真电路图配合使用，发现问题，解决问题，在解决问题的过程中，我受益颇多。
最后，要做好一个课程设计，就必须要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，一次性就将整个程序设计好的概率很小，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路，一个完美的代码通常是要修改很多次的；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一目了然地明白设计者的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计过程中应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，从中学到的知识也会让我受益终身。

单片机源码:
#include<reg51.h>
sbit LED1=P1^0;
sbit LED2=P1^1;
unsigned char code DIG_CODE[10]={0x6f/*9*/,0x7f/*8*/,0x07/*7*/,0x7d/*6*/,0x6d/*5*/,0x66/*4*/,0x4f/*3*/,0x5b/*2*/,0x06/*1*/,0x3f/*0*/};

unsigned int time;
unsigned int LedNumVal[2];
unsigned int button;
static unsigned char rec;
static unsigned char recs;
static unsigned char recg;

void Delay (unsigned int a )
{
unsigned char i=1;
unsigned int time=0;
if(time==a)
   {i++;
}
}
void Display_show( int a , int b )
{
int i=1;
int j;
int k;
LedNumVal[0] = (9 - b) * 1000;
LedNumVal[1] = (9 - a) * 1000;
   while(i==1)
{
   LED2=0;
   P0=DIG_CODE[LedNumVal[0] / 1000];
   Delay(5);
      if(LedNumVal[0] > 10000)          //
  {
LedNumVal[1] = LedNumVal[1] + 1000; //
LedNumVal[0] = 0;          //b=9
  }
      j = 10;
  while(j--);
  P0 = 0x00;
  LED2 = 1;
      LED1=0;
      P0=DIG_CODE[LedNumVal[1] / 1000];
      Delay(5);
      if(LedNumVal[1] == 9000) //
   {
if(LedNumVal[0] > 9500) //
{
i++;       //??b<0
}
  }
      k = 10; //
  while(k--);
  P0 = 0x00;//
  LED1 = 1;
   }
}

void main(void)
{
TMOD = 0x21;    //
TH0 = 0xFE; //
TL0 = 0x0C ; //
TH1=TL1=0xf4; //
TR1=1;    /
ES=1;          //
PS=1;          //
PT0=0;       /
PCON=0;       //
SCON=0x50;
IT0=1;       //
EA = 1;       //
ET0=1;       //?
TR0= 1;       /
EX0=1;       /
EX1=1;
rec=0;  //receive初值
while(1)
{
      if(button==1)
  {
   if((button==1)&&(rec==0)) P2=0X7E; Display_show(1,2); //南北方向12s
   if((button==1)&&(rec!=0)) P2=0x7e; Display_show(recs,recg);
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //??????3s
  P2=0X7B;
  Display_show(0,7);
   //7s
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XE7;
  Display_show(0,7);
   //7s
  P2=0XD7;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XB7;
  Display_show(0,7);
   //7s
  P2=0XD7;;
  Display_show(0,3);
         //3s
  }

  if(button==2)
  {

      P2=0X7E;
  Display_show(2,8);
   //28s
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0X7B;
  Display_show(1,2);
   //12s
  P2=0X7D;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XE7;
  Display_show(2,3);
   //23s
  P2=0XD7;
  Display_show(0,3);
   //3s
  P2=0XB7;
  Display_show(1,0);
   //10s
  P2=0XD7;;
  Display_show(0,3);
         //3s
  }

}
}
void T0zd(void) interrupt 1       //T0 (1ms)
{
  TH0 = 0xFE;
  TL0 = 0x0C ;
LedNumVal[0]++;
  time++;
}
void  int0(void) interrupt 0  using 0
{
   EX0=0;
   button = 1;
   EX0=1;
}
void  int1(void) interrupt 2  using 0
{
   EX1=0;
   button = 2;
   EX1=1;
}
void receiver() interrupt 4
{
if(RI==1)
{
   RI=0;
   rec=SBUF;
   SBUF=rec;
   while(TI==0);
   TI=0;
   recg=rec%16; //个位
recs=rec/16*10;  //十位
}
}

全部资料51hei下载地址：

交通信号灯.zip (8.04 MB, 下载次数: 113)

作者: linuxcso 时间: 2019-3-6 17:21
非常完整的设计，楼主辛苦了

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