利用51单片机控制各个路口红绿灯及时间显示  

1  系统设计

1.1 设计要求

1.1.1 设计任务   

利用51单片机控制各个路口红绿灯及时间显示。

1.1.2 性能指标要求  

1、各方向的红、绿色信号灯能按照设定规则运行；

2、绿灯亮之前，黄灯闪烁5次；

3、红灯和绿灯倒计时间能够正确显示；

4、两干道的车辆不会会车冲突。

5、可以扩展其他功能（如按键设置时间，按键模拟警车）

1.2 设计思路及设计框图

1.2.1设计思路

1、各个路口红绿灯亮灭的规则，暂不考虑左转方向；

2、倒计时的实现，利用单片机的定时器进行计数得到秒信号；

3、时间显示：东西南北四个方向的时间一致，当东西方向为60秒绿灯通行时间，同时南北方向为60秒红灯禁止时间，因此硬件连接时可考虑东西南北方向可采用同一接法；最后相当于2个数码管动态显示，具体见参考电路框图。

4、按键设置（扩展要求）：设置键按一次，设置主干道通信时间（即次干道禁止时间），按第二次，设置主干道禁止时间（即次干道通信时间），按第三次，可作为紧急通信键。设置时间需要确定，可通过确定键实现，也可通过延时确定，如10秒。当然也可根据需要增加相应的按键。

1.2.2总体设计框图

2  各个模块程序的设计

芯片模块：

按键模块：

12M晶振电路模块：

复位端模块：

交通灯功能模块：

数码管显示模块：

3  调试过程

（1）将下载线连接下载口，即供电的时候，板子在没有任何程序进入的情况下，装上芯片后各个方向的红黄绿灯都是亮的，但数码管没有任何显示。

（2）然后将程序下载到单片机内，各个方向的灯开始按照程序所设置的进行亮灭，数码管进入倒计时状态。证明硬件没问题。

（3）通过硬件验证软件，基本的交通灯功能实现。

4  功能测试

4.1 测试仪器与设备

万用表一个、计算机一台、USB下载线一根

4.2 性能指标测试

1、各方向的红、绿色信号灯能按照设定规则运行；

2、绿灯亮之前，黄灯闪烁5次；

3、红灯和绿灯倒计时间能够正确显示；

4、两干道的车辆不会会车冲突。

5  实训心得体会

       单片机实训功能要求真是说的容易做的难，以为一步一步画出原理图操作后面就很快能完成。等到实训真正开始的时候发现自己突然之间不知道该干嘛，原理图感觉是没问题了，程序自己不会编，单片机的知识自己又相当薄弱。关于实训器件芯片，数码管，下载口等等的管脚分布，都需要学会自行查找资料。然后这次实训焊板的过程相比之前简单，首次用到了万能板，要点对点的连接，看着原理图里线的走向来接跳线，即使电路短接，拆线也方便。其次就是程序编写阶段了，在翻阅单片机书，老师指导和同学的帮助下，渐渐有了思路，但是一次次的调试失败，关于中断，关于延时等的知识运用相当薄弱，验收的时候就很难受，还有数码管的段暄位选，实现的原理，没有做好提前准备，回答的时候不会。将自己写好的程序烧录到板子时，看着自己的实验板实现基本功能真心感到开心，即使按键功能做不出来，结束后我也会从新看看，争取搞懂。这次实训让我认识自己的单片机知识有多缺乏，暴露出一些在学习上的问题，要好好的记住他的原理。希望自己能够更多的学习专业知识，能够把课本的知识运用到实际生活中。

6  参考文献

1.、谢自美．电子线路设计·实验·测试（第二版）．武汉：华中科技大学出版社，2000

2、《单片机原理与应用技术》 喻宗泉、李建民、喻晗 西安电子科技大学出版社

3、《单片机原理与应用》 韩桂明  浙江大学出版社

7 附录

附录1：电路原理图

附录2:程序清单

来源：乾行lovemn