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  • 交通灯知识
    2021-05-22 01:19:01

    交通灯单片机课程设计C语言

    东北林业大学毕业论文

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    东北林业大学毕业论文

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    东北林业大学

    单片机原理实验课程设计

    总 结 报 告

    设计项目: 基于AT89C51电子交通灯的设计

    项目完成人: 姚金龙、连建君、刘言

    指导教师: 赵伟 教授

    学 院: 信息与计算机工程学院

    专 业: 电子信息工程2008级3班

    2011年5月22日

    综合电子课程设计任务书

    学生姓名

    姚金龙

    学号专业(班级)

    电子信息工程(3)

    学生姓名

    连建君

    学号专业(班级)

    电子信息工程(3)

    学生姓名

    刘言

    学号专业(班级)

    电子信息工程(3)

    设计项目

    基于AT89C51的电子交通灯的设计

    设计内容

    通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计

    显示年、月、日、星期、时、分、秒

    能够通过键盘输入日期和时间的初值

    通过功能键能够实现数据储存、查询功能

    通过功能键能够实现外中断和定时中断功能

    主要技

    术指标

    和要求

    (1)开机之后8*8点阵依次显示“交”“通”“灯”“”“”“”

    (2)按功能键可实现当前交通灯状态查询显示。

    (3)可以显示年、月、日、时、分、秒,并通过功能键设置初值

    (4)通过功能键可实现对当前时间和交通状态存储和查询,

    (5)开机每5秒定时器触发一次LED灯闪烁,通过外部连线可触发中断0实现流水灯

    设计所用仪器设备

    蓝海芯片单片机板LJ—SY 5200

    工作计划

    2011、5、9—5、10:熟悉软件的工作环境

    2011、5、11 —5、13 :认真研究开发板结构以及各个器件的功能,并熟练掌握这些器件的运用。

    2011、5、14 ——5、21 :根据设计的要求,编写程序。

    2011年22日——23日:认真完成设计报告。

    参考资料

    [1]蓝海芯片单片机板LJ—SY 5200附带材料

    [2]赵伟,MCS-51系列单片机原理与应用,东北林业大学出版社,2007。

    [3]谭浩强,C语言程序设计,清华大学出版社,2001

    指导教师签字

    东北林业大学课程设计

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    东北林业大学课程设计

    PAGE 1

    电子交通灯的设计

    摘 要

    本系统用AT89C51、键盘、8*8点阵、DS1302等组成,系统包括直行、左转、右转以及基本的交通灯的功能。系统除基本的交通灯功能外,还具有时间日期显示、存储查询、定时器,中断流水灯等功能.

    在设计中我们应用LJD-SY-5200单片机实验系统做系统仿真。LJD-SY-5200实验系统具有丰富的硬件资源。本设计采用AT89C51单片机控制可编程芯片CH451实现对显示和键盘的控制。交通灯模拟采用8*8三色点阵显示。

    本文详细介绍了如何实现用8*8点阵实现交通灯控制功能,并实现键盘输入、段码显示、修改日期时间、数据的存储与查询、定时器中断等功能。

    关键词:AT89C51;交通灯;时间日期显示;数据存储查询;

    目 录

    HYPERLINK \l "_Toc294070141" 1 绪论2

    HYPERLINK \l "_Toc294070142" 1.1 引言….2

    HYPERLINK \l "_Toc294070143" 1.2 系统方案设计3

    HYPERLINK \l "_Toc294070143" 1.3 方案论证3

    HYPERLINK \l "_Toc294070144" 2系统主要器件选型与依据5

    2.1 LJD-SY-5200单片机实验系统 5

    2.2 CH451DS1芯片简介5

    2.3 LED8X8显示原理8

    2.4 DS1302芯片简介8

    2.5 74HC573芯片简介 10

    2.6 74HC138芯片简介10

    2.7 7AT24C02A芯片简介1

    HYPERLINK \l "_Toc294070149" 3系统的硬件设计12

    3.1系统硬件设计总框图12

    3.2 8*8点阵设计13

    3.3时间日期显示设计 13

    3.4数据存储查询设计14

    3.5键盘显示模块设计14

    HYPERLINK \l "_Toc294070155" 4 系统的软

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  • 本文主要介绍了单片机交通灯设计源程序和电路图。
  • 51单片机交通灯

    千次阅读 2022-01-14 20:50:14
    51单片机交通灯设计

    交通灯

    一、 系统功能分析

    • 交通灯由AT89C52单片机、13个LED灯,4个7SEG—COM数码管,2个按键构成。一组红绿灯由一个数码管和红黄绿的led灯构成,有东西南北四组。

    • 北方和南方的数码管接P2口,西方和东方的数码管接P0口,P3口主要接LED灯。即北方和南方控制显示相同,东方和西方控制相同。

    • 规则指定:红灯亮15秒,黄灯亮3秒,绿灯亮12秒,按下紧急停止按键时,所有的交通灯熄灭,紧急灯(红灯)亮。当按下恢复的按钮时,交通灯开始恢复:开始状态,南北方向绿灯12秒,西北方向红灯15秒。

    二、 系统方案设计(功能框图)

    img

    电路图

    image-20220114204434475

    简要说明

    • 按下紧急停止按键时,所有的交通灯熄灭,紧急灯(红灯)亮。当按下恢复的按钮时,交通灯开始恢复:开始状态,南北方向绿灯12秒,西北方向红灯15秒。
    • 在实现操作的时候感觉,交通灯有点卡,可能是代码问题,可能还需要进一步的优化吧。

    源代码

    红绿灯转换过程主要是标志量来转换

    #include<reg52.h>
    //定义数码管位选择
    #define LSE_choice P1
    
    //急停与恢复
    sbit Key_stop=P3^2;
    sbit Key_continue=P3^3;
    
    //红绿灯
    sbit Led1_g=P3^0;//上下绿灯
    sbit Led1_y=P3^1;//上下黄灯
    sbit Led1_r=P3^6;//上下红灯
    sbit Led2_g=P3^7;//左右绿灯
    sbit Led2_y=P3^4;//黄灯
    sbit Led2_r=P3^5;//红灯
    
    sbit RED_LED=P1^7;//警告灯
    
    //定义按键
    sbit Key_0=P3^2;//
    sbit Key_1=P3^3;
    typedef unsigned char u8;//8指8位,1个字节
    typedef unsigned int u16;//定义关键字;16指16位,2字节
    sbit L0=P1^0;
    sbit L1=P1^1;
    u8 second0=15;//上下起始秒
    u8 second1=12;//左右起始秒
    
    u8 key=0;//键值
    
    //全局标志量
    u8 sign0=0;//上下全局标志
    u8 sign1=2;//左右
    
    u8 sign_0=2;//上下:2表示绿到红,1表示红到绿
    u8 sign_1=1;//左右
    u8 timer0=0;//中断0次数
    u8 timer1=0;//中断1次数
    
    
    u8 code smgduan[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
    
    void delay(u16 i)//延时函数
    {
        while(i--);
    }
    
    void Statu()//停止和是否继续判断
    {
        if(Key_stop==0)//停止判断
            key=1;
        if(Key_continue==0)//继续
            key=2;
    }
    
    void Get(u8 led11,u8 led12)//数码管显示
    {
        TR0=1;//定时器0开启
        LSE_choice=0xf5;//位选
        led11=0;//上下led
        led12=0;//左右
        P0=smgduan[second1/10];//上下十位数
        P2=smgduan[second0/10];//左右
        delay(100);
        LSE_choice=0xfa;
        P0=smgduan[second1%10];//上下个位数
        P2=smgduan[second0%10];
        delay(100);
    }
    
    void Choice_sign()//标志
    {
        if(second0==0 && sign0==0)//判断上下绿灯时间是否为0
        {
            TR0=0;
            sign0=1;//黄灯
            second0=3;//转黄灯3S
        }
        if(second1==0 && sign1==0)//判断左右时间绿灯时间
        {
            sign1=1;
            second1=3;
        }
        if(second0==0 && sign0==1)//判断上下黄灯
        {
            if(sign_0==2)//判断黄到红
            {
                TR0=0;
                sign0=2;
                second0=15;//红灯15S
                sign_0=1;
            }
            else//等价sign_0=1;判断黄到绿
            {
                TR0=0;
                sign0=0;
                second0=12;//绿灯12S
                sign_0=2;
            }
        }
        if(second1==0 && sign1==1)//判断左右黄灯
        {
            if(sign_1==2)//判断黄到红
            {
                sign1=2;
                second1=15;//红灯15S
                sign_1=1;
            }
            else//等价sign_1=1;判断黄到绿
            {
                sign1=0;
                second1=12;//绿灯12S
                sign_1=2;
            }
        }
        if(second0==0 && sign0==2)//判断上下红灯
        {
            TR0=0;
            sign0=1;//黄灯
            second0=3;//转黄灯3S
        }
        if(second1==0 && sign1==2)//判断左右红灯
        {
            sign1=1;//黄灯
            second1=3;//转黄灯3S
        }
    }
    
    void Display()//显示函数
    {
        if(sign0==0 && sign1==0)//上下绿,左右绿
        {
            Led1_g=0;Led2_g=0;
            Get(Led1_g,Led2_g);
            Led1_g=1;Led2_g=1;
        }
        if(sign0==0 && sign1==1)//上下绿,左右黄
        {
            Led1_g=0;Led2_y=0;
            Get(Led1_g,Led2_y);
            Led1_g=1;Led2_y=1;
        }
        if(sign0==0 && sign1==2)//上下绿,左右红
        {
            Led1_g=0;Led2_r=0;
            Get(Led1_g,Led2_r);
            Led1_g=1;Led2_r=1;
        }
        if(sign0==1 && sign1==0)//上下黄,左右绿
        {
            Led1_y=0;Led2_g=0;
            Get(Led1_y,Led2_g);
            Led1_y=1;Led2_g=1;
        }
        if(sign0==1 && sign1==1)//上下黄,左右黄
        {
            Led1_y=0;Led2_y=0;
            Get(Led1_y,Led2_y);
            Led1_y=1;Led2_y=1;
        }
        if(sign0==1 && sign1==2)//上下黄,左右红
        {
            Led1_y=0;Led2_r=0;
            Get(Led1_y,Led2_r);
            Led1_y=1;Led2_r=1;
        }
        if(sign0==2 && sign1==0)//上下红,左右绿
        {
            Led1_r=0;Led2_g=0;
            Get(Led1_r,Led2_g);
            Led1_r=1;Led2_g=1;
        }
    
        if(sign0==2 && sign1==1)//上下红,左右黄
        {
            Led1_r=0;Led2_y=0;
            Get(Led1_r,Led2_y);
            Led1_r=1;Led2_y=1;
        }
        if(sign0==2 && sign1==2)//上下红,左右红
        {
            Led1_r=0;Led2_r=0;
            Get(Led1_r,Led2_r);
            Led1_r=1;Led2_r=1;
        }
        Choice_sign();
        Statu();
    }
    
    
    void main()
    {
        TMOD=0x01;
        EA=1;
        ET0=1;
        TH0=0xee;//一次5ms
        TL0=0x00;
        TR0=1;
        while(1)
        {
            switch(key)
            {
                case 0:Display();break;
                case 1://全面停止
                {
                    Statu();
                    RED_LED=0;
                    TR0=0;
                    LSE_choice=0x7f;
                    break;
                }
                case 2:
                {
                    ET0=1;
                    TH0=0xee;
                    TL0=0x00;
                    TR0=1;
                    second0=15;//上下起始秒
                    second1=12;//左右起始秒
                    sign0=0;//上下全局标志
                    sign1=2;//左右
                    sign_0=2;
                    sign_1=1;//左右
                    key=0;
                    break;
                }
            }
        }
    }
    
    void Int_T0() interrupt 1
    {
        timer0++;
        if(timer0==200)//判断一秒
        {
            timer0=0;
            second0--;
            second1--;
        }
        TH0=0xee;//一次5ms
        TL0=0x00;
    }
    
    

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    展开全文
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    1.具体要求

    1.复位时,东西方向均是绿灯亮,南北方向是红灯亮。

    2.复位后,东西方向先绿灯亮10秒,然后黄灯5秒,与此同时,南北方向为红灯15s。再之后,东西方向红灯15s,与此同时,南北方向先是绿灯亮10s,然后黄灯5s。

    3.重复步骤2.

    2.固定参数

    1.clk     50mhz

    2.rst_n  复位信号

    3.led_east[2:0],led_west[2:0],led_north[2:0],led_south[2:0].其中1为亮,0为灭。

    4.计数器 cnt,用来计数到50_000_000,也就是1秒。

    5.time_30s,用来计数30s。

    3.实现代码

    module nanbeijiaotongdeng(
    input           clk       ,
    input           rst_n     ,
    
    output  [2:0]   dout_east ,
    output  [2:0]   dout_west ,
    output  [2:0]   dout_north,
    output  [2:0]   dout_south,
    
    output  [31:0] jishu,
    output  [4:0]    sanshimiao
    
        );
    reg	   [2:0]  led_east;
    reg    [2:0]  led_west;
    reg    [2:0]  led_south;
    reg    [2:0]  led_north;
        
    reg [31:0] cnt;
    
    
    reg [4:0] time_30s;
    
    
    parameter t = 50_000_000 - 1;
    
    
    always@ (posedge clk or negedge rst_n)begin
    	if(!rst_n)
    		cnt <= 0;
    	else if (cnt == t)
    		cnt <= 0;
    	else 
    		cnt <= cnt + 1;
    end		
    
    
    
    always@ (posedge clk or negedge rst_n)begin
    	if(!rst_n)
    		time_30s <= 0;
    	else if (cnt == t)
    		  if(time_30s == 29)
    		time_30s <= 0;
    	else
    		time_30s <= time_30s + 1;
    end
    
    
    
    //复位时,东西方向均是绿灯亮,复位后,东西方向先绿灯亮10秒,然后黄灯5秒,再之后,东西方向红灯15秒。//
    always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
    	if(!rst_n)begin
    		led_east <= 3'b100;
    		led_west <= 3'b100;
    	end
    	else if(time_30s == 9)begin
    		led_east <= 3'b010;
    		led_west <= 3'b010;
    	end
    	else if(time_30s == 14)begin
    		led_east <= 3'b001;
    		led_west <= 3'b001;
    	end
    	else if(time_30s == 29)begin
    		led_east <= 3'b100;
    		led_west <= 3'b100;
    	end
    end
    
    assign dout_east = led_east;
    assign dout_west = led_west;
    
    //复位时,南北方向是红灯亮。复位后,东西方向先红灯15秒,之后绿灯10秒,再之后,黄灯5秒。
    always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
    	if(!rst_n)begin
    		led_south <= 3'b001;
    		led_north <= 3'b001;
    	end
    	else if(time_30s == 14)begin
    		led_south <= 3'b100;
    		led_north <= 3'b100;
    	end
    	else if(time_30s == 24)begin
    		led_south <= 3'b010;
    		led_north <= 3'b010;
    	end
    	else if(time_30s == 29)begin
    		led_south <= 3'b100;
    		led_north <= 3'b100;
    	end
    end	
    
    assign dout_south = led_south;
    assign dout_north = led_north;
    
    assign jishu = cnt;
    assign sanshimiao = time_30s;
    	
    endmodule

    4.仿真模块

    module nanbeijiaotongdeng_m();
    
    reg               clk    ;
    reg             rst_n    ;
     
     
    wire [2:0]  dout_east    ;
    wire [2:0]  dout_south   ;
    wire [2:0]  dout_west    ;
    wire [2:0]  dout_north   ;
    wire [31:0] jishu;
    wire [4:0]    sanshimiao;
    
    
    initial begin
    	clk = 0;
    	rst_n = 0;
    	
        #200
        rst_n = 1;
        
    end
     
    always #10 clk = ~clk;
    
    nanbeijiaotongdeng nanbeijiaotongdeng_u(
    
    .clk                  (clk),
    .rst_n                (rst_n),
                          
    .dout_east            (dout_east),
    .dout_west            (dout_west),
    .dout_north           (dout_north),
    .dout_south           (dout_south),
    .jishu                 (jishu),
    .sanshimiao            (sanshimiao)
    );
    
    endmodule

    5.仿真结果

     

     此次仿真所用软件为vivado,设置得计数个数为10,也就是cnt计数到10个时钟周期为1秒,时钟周期为20ns一个,则图中的20ns为1s。在图中可以看到,东西方向的交通灯绿灯先亮10秒,之后黄灯5秒,最后红灯15s。而南北方向的交通灯先红灯15s,再绿灯10s,最后黄灯5s。

    作为一个刚刚接触fpga的小白,有很多的不足,如有错误,或者更好的办法,请大家指正,感谢!!!

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