基于51单片机的交通灯控制设计

课程设计任务书及成绩

课程名称

单片机课程设计

题目

交通灯控制设计

课程设计目标与任务、计划与进度安排:

实践教学要求与任务:

1、了解交通灯的基本工作原理；
2、用Proteus模拟实现交通灯控制；
3、用Keil C51编程实现上述功能；
4、用Keil与Proteus联调。

工作计划与进度安排:

17周查找相关资料。
18周详细设计。
19周程序测试，书写论文，进行答辩。

1 引言

2 应用软件介绍

2.1 C语言介绍

C语言是于1972年由贝尔实验室的Dennis Ritchie在B语言的基础上开发出来的。最初的C语言是作为UNIX操作系统的开发语言而被人们所认识。此后，贝尔实验室对C语言进行了多次改进和版本的公布，C语言的优点才引起人们的普遍注意。随着UNIX操作系统在各种机器上的广范使用，使C语言得到了迅速推广。1978年由Brian W. Kernighan和Dennis M. Ritchit合著了《The C Programming Language》一书，该书对C语言作了详细的描述，这本书对C语言发展影响深远，并成为了后来C语言版本的基础，称之为标准C。随后C语言在各种计算机上快速得以推广，并导致了许多C语言版本的出现。

2.2 Keil C51

Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比，C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。运行 Keil软件需要 WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系统。

2.3 Proteus

3 硬件资源介绍

3.1单片机简介

单片机（MCU）又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的 络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

3.2 89C51 简介

89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 89C51 是一种高效微控制器，89C2051 是它的一种精简版本。

3.3 89C51 单片机的片内逻辑结构

（1）P0 口：8 位，漏极开路的双向 I/O 口。
（2） P1 口：8 位，准双向 I/O 口，具有内部上拉电阻。
（3）P2 口：8 位，专为用户使用的准双向 I/O 口，具有内部上拉电阻。
（4）P3 口：8 位，准双向 I/O 口，具有内部上拉电阻。也可作为普通的 I/O 口使用。除此之外，P3 口还有第二功能的定义。

4 设计课题

交通灯控制设计：
1.了解一个十字路口交通灯基本工作原理，要求分主次干道，并加入倒计时功能
2.用Keil C51编程实现上述功能
3.用Proteus模拟实现十字路口交通灯控制电路。
4.用Keil与Proteus联调

5.方案设计

5.1交通灯四种通行模式及行车方向指示

按照简单的交通路口规则，有四种模式

1. 南北绿灯亮 东西红灯亮
2. 南北黄灯闪 东西红灯亮
3. 南北红灯亮 东西绿灯亮
4. 南北红灯亮 东西黄灯闪

6硬件系统设计

6.1 信 灯显示模块

由于南北方向的信 灯始终是同一种状态，所以南北信 灯为一组，只需将对应的信 灯并联即可，东西方向同理。

6.3 复位模块

此系统可以通过复位按键实现从新工作，电路图如图所示：

7.2 主程序框图

9设计总结
通过这次单片机课设，我不仅学到了许多新的知识，而且加深了我对以前学习的理论知识的掌握。以前我们学的东西仅限于课本，对实实在在的应用还比较模糊，这次课程设计有利于同学们学习目的的明确性和主动性。通过这次课程设计，我们知道了哪些东西是应该确实掌握的，在实践中填充我理论知识的不足，可以将理论很好地应用到实际当中去。
10参考文献
1.《单片机原理及接口技术》 张毅刚 人民邮电出版
2.《单片机课程设计指导书》 皮大能 北京理工大学出版

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识C技能树首页概览113143 人正在系统学习中