行实验设计。

这次设计是微机接口与控制技术课程的综合训练，我们通过理论学习，课题选择，资料查阅，软硬件设计，系统调试等环节，巩固所学的知识及提高应用水平在此我们要学会从提出问题，观察与分析问题，到最终解决问题科学方法提高自己的思维能力和动手能力，在设计中获得些实操经验，更是要培养我们的工作作风和工作态度。

为今后的毕业设计及从事微机控制系统的设计与维护奠定坚实的基础。

这次课题设计的意义在于通过具体的控制系统的设计，掌握微机控制系统设计的般方法和处理问题的思路，特别是些常用的技术手段。

使我们能在实践教学环境中累积设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。

二工艺流程图因为本实验是交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化规律。

假设个十字路口为东西南北走向。

初始状态为东西南北灯都熄灭。

然后转状态东西绿灯通车，南北红灯。

过段时间转状态，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。

再转状态，南北绿灯通车，东西红灯。

过段时间转状态，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。

最后循环至状态。

交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用数码管显示时间，但由于时间和水平的限制就不显示时间。

用十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。

具体的接口如下图。

二工程设计控制方案的确定交通灯控制系统的原理主要由控制器定时器译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。

秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。

如图完整的电路板。

图完整的电路板东南西北红绿黄北北东东南南西西红绿绿红绿红黄黄黄图交通信号灯接口图二硬件部分交通灯控制系统的硬件设计交通灯控制系统的硬件设计包括存储器的扩展，口的扩展，地址的锁存或，还有反向器。

数据缓冲器，控制逻辑，控制和定时寄存器及定时与控制电路，扫描计数器，回复缓冲器，传感器及其状态寄存器，显示及显示地址寄存器等组成。

硬件系统的设计具备以下原则满足系统的设计要求，易于操作维护。

系统功能灵活，便于扩展。

具有自动诊断功能。

硬件结构框图如图所示。

图硬件系统在该系统中的作用主要是进行数据的传送，有关逻辑的计算，并且提供显示，人为的进行数据的修改，系统的启动，停止等等。

此外系统运行的安全可靠性要靠硬件系统来实现。

交通灯控制系统的原理框图如图所示。

存储器交通指示灯图交通灯控制系统的原理框图图中表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为秒，即车辆正常通行的时间间隔。

定时时间到否则，。

表示黄灯亮的时间间隔为秒。

定时时间到否则，。

表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。

由它控制定时器开始下个工作状态的定时。

定时器定时器由与系统秒脉冲由时钟脉冲产生器提供同步的计数器构成，要求计数器在状态信号作用下，首先清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零开始进行增计数，向控制器提供模的定时信号和模的定时信号。

电路图如图所示图定时器电路图定时器秒脉冲发生器控制器译码器甲车道信号灯乙车道信号灯控制器控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。

从图可以列出控制器的状态转换表，如表所示。

选用两个触发器作为时序寄存器产生种状态，控制器状态转换的条件为和，当控制器处于状态时，如果，则控制器保持在状态如果，则控制器转换到状态。

这两种情况与条件无关，所以用无关项表示。

控制器逻辑图如图所示输入输出现态状态转换条件次态状态转换信号表根据表可以推出状态方程和转换信号方程，其方法是将和为的项所对应的输人或状态转换条件变量相与，其中用原变量表示，用反变量表示，然后将各与项相或，即可得到下面的方程控制器逻辑图如图所示图译码器译码器译码器有个输入端，组成种输入状态，输出端有个，每个输出端对应种输入状态的种，低电平有效。

此外还有个使能端，这个使能端必须同时输入有效电平，译码器才能工作，既。

译码器的主要任务是将控制器的输出的种工作状态，翻译成甲乙车道上个信号灯的工作状态。

控制器的状态编码与信号灯控制信号之间的关系如表所示。

实现上述关系的译码电路请读者自行设计。

交通灯驱动电路如图所示图电路图如附录及电路图说明电路图说明这个动态显示电路用了个单片机的个口口。

口的低四位输出显示数字的码，输出的码送到中进行译码。

然后输出段代码经上拉电阻上拉后送到显示器的各显示段的引脚。

这三个口输出位选信号。

位选信号送到中经译码产生显示器的位选信号。

当输出短代码后，低电平的端口将会把这个口的电平拉低。

所以此该方式下，扫描计数器的低二位经内部译码后从输出，形成位扫描信号回复缓冲器，回复缓冲器缓冲并锁存来自八根回复线的回复信号传感器及其状态寄存器传感器是个双重功能的显示及显示地址寄存器显示用来存储显示数据，容量为位在显示过程中，存储的显示数据轮流从显示寄存器输出在灯火控制实验中，它的片选信号线接数据选择输入线接的是，所以他的控制口地址是，数据口地址是，中断是悬空的。

最小应用系统是片内无程序存储器的供应状态芯片因此，其最小应用系统必须在片外扩展外接程序存储器的地址线由口提供由口通过地址锁存器提供地址锁存器的锁存信号为指令数据由口读入程序存储器的取指信号为其片选线直接接地同时必须有单位及时钟电路可编程接口芯片三个并行口口，口，口在此设计中用到了，两个口。

工作方式控制电路读写控制逻辑电路数据总线缓冲器三软件部分延时子程序的计算采用寄存器作为记数值，中暂存，中存。

当减后变为即中存数。

中存数即。

各指令共占指令周期数为见图延时程序后所附延时为。

共计个指令周期，而系统晶振为。

所以微秒延时为约等于秒通过改变的值可以改变延时的秒数。

流程图如图所示图首先四个路口所有的灯灭，在东西绿灯亮南北红灯亮延时，绿灯闪三下，为秒转黄灯亮秒，在南北绿灯亮东西红灯亮延时，绿灯闪三下，为秒转黄灯亮秒，如此循环。

源程序如附录程序的执行的表达如表状态持续时间东西方向南北方向绿黄红绿黄红亮灭灭灭灭亮闪灭灭灭灭亮灭亮灭灭灭亮灭灭亮亮灭灭灭灭亮闪灭灭灭灭亮灭亮灭循环开始初始状态东西南北灯熄灭状态东西绿灯南北红灯状态二东西绿灯闪转黄灯，南北红灯状态三东西红灯南北绿灯状态四南北绿灯闪装黄灯，东西红灯三系统的试调运行硬件调试利用实验与开发系统基本测试仪器万用表示波器等，检查用户系统硬件中存在的故障。

其中硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。

静态调试是在用户系统未工作时的种硬件检测。

第步目测。

检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。

第二步用万用表测试。

先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。

第三步加电检测。

给板加电，检测所有插座或是器件的电源端是否符合要求的值第四步是联机检查。

因为只有用单片机开发系统才能完成对用户系统的调试。

动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障器件连接逻辑等的种硬件检查。

动态调试的般方法是由近及远由分到合。

由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在个局部的电路上。

当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。

由分到合的调试既告完成。

由近及远是将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。

调试时，仍采用去掉无关元件的方法，逐层调试下去，就会定位故障元件了。

四系统设计及总结特点通过这次的课程设计，让我受益匪浅，也让我了解和掌握了些编程思想和对口的使用和应用的条件的思考，对单片机的各个管脚功能的理解和掌握。

实现了软件和硬件的有效结合，缺不可。

设计让我把单片机的理论知识用在实践中，实现了理论和实践相结合，从中更懂得理论的是实践的基础，实践有能检验理论的正确性，更激发了我对专业知识的渴求，这些对我以后参加工作或者继续学习都会有很大的帮助和影响。

这次课程设计也让我学会了撰写论文，懂得了论文的要素，这些对于我在以后写毕业设计论文有很大的帮助，并且在我将来的工作中也会有很多益处。

在撰写论文中，也使我在单片机的基本原理单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。

而作为位学生，在对交通灯的设计中，因知识和经验的不足，只能通过模仿其它的编程思路，再加上些自己的思想去完成这个设计，因此在各个方面都会有些不足，敬请指正。

但我会在以后的学习中逐渐去完善巩固我的单片机知识。

致谢通过这次的课程设计，让对单片机有了更深层的了解，也体会了单片机在现实生活中的重要性。

在这次实习中，我能顺利完成交通灯的设计，要感谢苏州大学，而我在设计中遇到的很多问题，都应该感谢胡丹峰老师在理论和实操方面的帮助，我才能顺利地完成，也让我学到了很多知识。

同时也要对帮助过我的同学表示谢意。

在以后的学习中，定会更加地努力，以更好的成绩去回报学校及老师的栽培。

参考文献曹天汉单片机原理与接口技术，北京电子工业出版社刘国荣单片微型计算机技术，机械工业出版社周慧微机接口与控制技术课程设计指导书，湖南工程学院出版单片机原理与接口技术电子工业出版社单片微型计算机技术机械工业出版社附录源程序四盏红灯亮显示秒调显示子程序东西绿灯亮，南北红灯亮显示秒调显示子程序调显示子程序显示秒东西黄灯亮，南北红灯亮调显示子程序定时调延时子程序，南北红灯亮定时调延时子程序调显示子程序，东西红灯亮，南北绿灯亮显示秒调显示子程序调显示子程序调显示子程序，东西红灯亮，南北黄灯亮定时调延时子程序，东西红灯亮