交通灯控制器的设计

交通灯控制器的设计(论文13000字)
摘  要
随着科学技术的不断发展以及城市化进程的不断加快，交通问题成为看标志着城市发展的一部分，而交通灯作为调节城市道路交通问题的重要载体，其设计与仿真技术的实现一直是人们关注的关键所在。交通灯作为管理交通、协调车辆的一个重要手段，各种车辆根据交通信号灯的规则行驶，极大程度的减少了因为交通混乱造成交通事故的可能性。步入高速发展时代，交通工具购买量急剧增长，但是城市道路发展相对滞后，交通拥挤和堵塞时常出现在我们的生活中，如何高效的利用现有道路，疏导交通，提高通行效率和减少交通事故是我们值得思考的一个课题。
本设计主要是以Atmel公司的AT89C51芯片为核心来对交通灯控制器进行设计，通过编写程序来实现交通信号灯的基本功能，然后通过Protues软件进行仿真。本文将完整的介绍此次交通灯控制器的设计和开发过程，首先介绍交通灯控制器的大体框架，然后画出电路原理图并加以修改和完善，最后在Keil软件中用汇编语言编写程序，生成目标文件，在Proteus软件中进行仿真。
关键词：单片机  交通灯控制器  Proteus  Keil  仿真
 
Design and Simulation of Traffic light controller
Abstract
With the continuous development of science and technology and the accelerating process of urbanization, traffic problems become part of the city to see the marked development, and regulating urban road traffic lights as an important carrier of traffic problems, the design and implementation of simulation technology has been a concern key. Traffic lights as an important means of traffic management, coordination of the vehicle, all vehicles traveling according to the rules of traffic lights, greatly reduces the likelihood of confusion because of traffic accidents caused. Into the era of rapid development, the rapid growth of vehicle purchases, but is lagging behind the development of urban roads, traffic congestion and blockage often appear in our lives, how to efficiently use existing roads to divert traffic, increase traffic efficiency and reduce traffic accidents It is a subject worthy of our consideration.
This design is based on Atmel Corporation AT89C51 chip as the core to the design of the traffic light controller, through the preparation process to achieve the basic functions of traffic lights, and then through Protues simulation software. This article will introduce the complete traffic light controller design and development process, first introduced the general framework of the traffic light controller, and then draw the circuit diagram and to modify and improve the final assembly language programming in Keil software used, generate the target file for simulation in Proteus software.
Keywords: MCU; Traffic light controller; Proteus; Keil; Simulation
 

目  录
摘 要    I
Abstract    II
第一章  绪论    1
1.1 交通灯控制器的研究背景及发展趋势    1
1.2 交通灯控制器的研究意义及其主要内容    1
1.3 论文组织结构    2
第二章  设计任务及方案    3
2.1 设计任务    3
2.1.1  基本功能    3
2.1.2  扩展功能    3
2.2 总体设计方案    3
2.2.1 系统主要模块    3
2.2.2 系统器材选择    4
2.3 AT89C51单片机概述    5
2.4 相关软件介绍    6
2.4.1 Protues软件    6
2.4.2 Keil C51软件    7
第三章  硬件电路设计    8
3.1 系统硬件电路图及工作原理    8
3.1.1  LED系统电路图    8
3.1.2  LCD系统电路图    8
3.2 系统的工作原理    9
3.3 按键控制模块    9
3.3.1 按键模块功能介绍    9
3.3.2 按键控制设计电路图    10
3.4信号灯状态模块    10
3.4.1  交通信号灯状态    10
3.4.2  P1口资源分配    11
3.4.3 交通信号灯设计电路图    11
3.5 时钟电路与复位电路    12
3.5.1  时钟电路    12
3.5.2  复位电路    12
3.6 LED数码管显示模块    13
3.6.1  LED数码管显示原理    13
3.6.2  74LS373芯片简介    14
3.6.3 LED模块电路设计图    14
3.7  LCD液晶显示模块（扩展功能）    15
3.7.1  LCD液晶显示器    15
3.7.2  12864点阵型LCD简介    15
3.7.3  12864LCD的指令系统    16
3.7.4   LCD液晶显示模块电路设计图    16
第四章  软件设计    18
4.1 主程序设计思路与流程图    18
4.1.1 交通灯控制器的主程序设计思路    18
4.1.2 主程序流程图    18
4.2 外部中断子程序设计与流程图    19
4.2.1  紧急车辆通行    19
4.2.2  改变红绿灯显示时间    20
4.3 LED显示子程序设计    21
4.3.1  LED显示设计思路    21
4.3.2  LED显示子程序流程图    21
4.4 LCD显示子程序设计    22
4.4.1 LCD显示设计思路    22
4.4.2  LCD显示子程序流程图    22
4.4.3  字模生成软件    23
4.5  定时/计数器    25
4.6 核心代码展示    26
4.6.1 主程序代码    26
4.6.2 LED显示子程序核心代码    28
4.6.3  LCD显示子程序核心代码    29
4.6.4 定时器中断核心代码    30
4.6.5 外部中断核心代码    31
第五章  系统仿真和调试    34
5.1 开机状态    34
5.2  基本功能测试    35
5.2.1  南北绿灯通行    35
5.2.2  南北黄灯闪烁    37
5.2.3  东西绿灯通行    38
5.2.4  东西黄灯闪烁    39
5.3  扩展功能测试    40
5.3.1  紧急车辆通行    40
5.3.2  延长绿灯显示时间    41
5.3.3  缩短红灯显示时间    41
第六章  总结与展望    42
6.1 总结    42
6.2 展望    42
参 考 文 献    43
致  谢    45