基于51单片机的交通灯控制系统设计文档格式.doc
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2.实现功能：
具有红、绿、黄三种颜色彩灯，并有一个数码管进行倒计时显示倒计时时间为三十秒。
还应具有按键控制特殊情况下十字路口不需要红绿灯的显示（车流量很少的地段深夜可以不设红绿灯）。
五、系统实现
1.电路设计:
51单片机介绍：
本实验使用的51单片机为STC89C52
STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128
bytes的随机存取数据存储器（RAM）。
STC89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口。
单片机外部引脚图如下：
管脚说明：
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0
口作为原码输入口，当FIASH执行
校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器执行
存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它运用
内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器执行
读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为stc89C52的一些特殊功能口，如下所示：
P3.0
RXD（串行输入口）
P3.1
TXD（串行输出口）
P3.2
/INT0（外部中断0）
P3.3
/INT1（外部中断1）
P3.4
T0（记时器0外部输入）
P3.5
T1（记时器1外部输入）
P3.6
/WR（外部数据存储器写选通）
P3.7
/RD（外部数据存储器读选通）
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要留心的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，
ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VPP：
EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管能不能有内部程序存储器。
留心加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；
当/EA端保持高
八段共阳极数码管：
顾名思义，八段二位共阳极数码管是由8x2个二极管组成的，全部点亮时可以显示为8.8.，第一个8.的八个数码管的阳极是接在一起的，第二个也是如此，他们的共阳极分别为引脚8、7。
写程序的时候我们只需要8、7引脚接电源，控制其他八个引脚的信号就可以得到我们想要的数字。
2.元件清单：
器件
数量
STC89C52
1
11.0592MHZ晶振
瓷片电容30pf
2
八段2位共阳极数码管
自锁/轻触开关
1/2
电阻1k/10k
7/1
发光二极管红/绿/黄/
3/4/3
电解电容10uF
3.电路设计：
单片机最小系统应包含复位电路、外部时钟电路，即单片机能工作的必要条件。
设计电路图如下：
数码管
最小系统
Led彩灯
电源电路
4.软件流程图：
软件设计是红灯亮三十秒，绿灯亮27秒，黄灯亮3秒。
组成循环如下表：
1.1-27秒南北绿灯亮，东西方向红灯亮，数码管从30倒数到3
2.28-30秒南北黄灯亮，东西方向红灯亮，数码管从3倒数到1
3.31-57秒南北红灯亮，东西方向绿灯亮，数码管从30倒数到3
4.58-60秒南北黄灯亮，东西方向红灯亮，数码管从3倒数到1
程序从1-4往复循环。
程序流程图如下：
开始
程序初始化
time=60
判断time的值
If:
33<
time<
=60
3<
time1<
=30
0<
=3
30<
=33
Y
南北红灯亮
东西黄灯亮
Time-1
东西绿灯亮
南北黄灯亮
东西红灯亮
南北绿灯亮
time-1
time=0
5.程序调试：
调试窗口
全速运行调试，观察单片机IO口信号变化，即可模拟观察程序是否正确，哪里出错。
编译通过，程序实现功能并把程序下载到单片机中装好，进行调试。
实物图：
六、实习总结：
经过三个星期的时间，从不会到会，从没思路到想法无限多。
终于还是把这个设计给弄出来了。
刚开始不知道从何入手，以前都是学一些书本上的知识，还不会灵活应用，而且也没做过什么具体的设计。
后来开始动手去做，大量的从网上摄取知识，去图书馆查找资料，复习编程，复习单片机原理。
等等。
一个小小的电路需要太多的知识，学以致用这个词在这次设计上有了更深刻的体会。
通过设计我对原来学过的知识有了更深的理解，原来想着在大学里学不到很多东西，直到做完实习，才知道是自己不会联系实际应用！
当设计接近尾声的时候回顾设计的整个流程，才发现有好多东西都需要更深一步的学习。
在调试的过程中遇到了很多问题，有时候是硬件上的错误自己却认为是软件的错误，有时候软件错又认为是硬件出错了。
总之我觉得学到知识最多的地方不是去查资料的时候，而是在调试过程中学到了很多东西，焊工技术、编程思想、设计电路铺板等等都会影响整个电路的工作情况。
而且到最后的时候发现自己设计的电路上面也有很大的不足，比如直接用P1口接数码管的阳极，由于单片机IO口输出电流都比较小，所以导致数码管的亮度不是很亮，所以在共阳极数码管的阳极与IO口相连是应加三极管或者锁存器提供更大的电流。
总之这次设计让我学会了很多东西，最主要的是学会了去查询资料，筛选资料，并大大培养了我的动手能力。
七、参考文献
[1]梅丽凤：
单片机原理与技术接口第三版，清华大学出版社
[2]谭浩强：
C语言程序设计第四版，清华大学出版社
[3]龙脉工作室：
单片机C语言入门，人民邮电出版社
[4]杨素行：
模拟电子技术基础简明教程第三版，高等教育出版社
[4]余孟尝：
数字电子技术基础简明教程第三版，高等教育出版社
交通灯程序：
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitlight_R1=P2^0;
sbitlight_G1=P2^1;
sbitlight_Y1=P2^2;
sbitlight_R2=P2^3;
sbitlight_G2=P2^4;
sbitlight_Y2=P2^5;
sbitD1=P1^0;
//十位段选
sbitD2=P1^1;
//个位段选
/******共阳极数码管编码对应0~9
~0x3f,~0x06,~0x5b,~0x4f,~0x66,
~0x6d,~0x7d,~0x07,~0x7f,~0x6f
************************/
ucharcodetab[10]={
~0x3f,~0x06,~0x5b,~0x4f,~0x66,
~0x6d,~0x7d,~0x07,~0x7f,~0x6f
};
ucharT,shi,ge,s,k,kk;
voidmain（void）
{
uchartime1=60;
T=0;
k=0;
//外部中断0控制变量
kk=0;
//外部中断1控制变量
TMOD=0x01;
//开定时器中断
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
//定时器50ms中断一次
EA=1;
//开总中断
ET0=1;
TR0=1;
IT0=1;
//外部中断0选择下降沿触发
EX0=1;
//开外部中断0
IT1=1;
//外部中断1选择下降沿触发
EX1=1;
shi=3;
ge=0;
while
（1）
{
if（k==1）//判断K1是否按下
{
D1=0;
D2=0;
light_G1=1;
light_G2=1;
light_R1=1;
light_R2=1;
light_Y1=0;
light_Y2=0;
while（k）
{
if（kk==1）//判断K2是否按下
{
time1=60;
light_Y1=1;
light_Y2=1;
kk=0;
k=0;
}
}
}
if（time1==60）//初始状态
{
light_G1=0;
light_R2=0;
light_Y2=1;
D1=1;
P0=tab[shi];
s=50;
while（s--）;
P0=0xff;
D2=1;
P0=tab[ge];
if（T==20）
{
T=0;
time1--;
if（time1>
30）
shi=（time1-30）/10;
ge=（time1-30）%10;
else
shi=time1/10;
ge=time1%10;
if（（time1-30）==3）
elseif（time1==30）//转东西方向
light_Y1=1;
light_R1=0;
light_G2=0;
elseif（time1==3）
elseif（time1==0）
time1=60;
shi=3;
ge=0;
}
}
}
voidtimer0（）interrupt1//定时器中断
{
T++;
}
voidinterrupt_0（）interrupt0
k=1;
}
voidinterrupt_1（）interrupt2
kk=1;
整体电路原理图：
（实际设计电路时应当不需要R11与R12（数码管太暗））
布线图：
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