单片机课程设计交通灯秒表.doc

课程设计报告
（2023—2023学年第2学期）

课程名称：单片机课程设计
班级：
学号：
姓名：
指导教师：

2023年03月
一、目的
运用所学理论知识及实验方法解决实际问题，通过这些活动培养分析问题和解决问题的能力。具体表现在构造一个控制系统框架的能力；检索和阅读文献资料的能力；综合运用所学专业知识使之对所设计系统具有独立调试的能力和故障解决的能力；绘图能力；计算机运用能力；逻辑思维能力与形象思维能力；文字及口头表达的能力；撰写实习报告的能力。
二、内容和规定
1、用PROTEL99SE画单片机系统原理图；
2、焊接电路板；
3、根据编程任务规定编写并调试程序；
4、撰写报告；
5、参与实习成果验收及面试或考试；
任务1：交通灯
(1)基本规定：以单片机为核心设计一个完整的交通灯模拟系统。所谓模拟就是以每组有绿，红，黄色3支共两组发光二极管表达交通信号灯，数码管2只共两组以递减的方式表达各色信号灯的时间。在双干线路口上，交通信号灯的变化是定期的。假定：
(1)、放行线:绿灯亮放行25秒，黄灯亮警告5秒然后红灯亮严禁。
(2)、严禁线:红灯亮严禁30秒，然后绿灯亮放行。
使两条路线交替地成为放行线和严禁线，就可以实现定期交通控制。假定以P1口线接6支发光二极管（即交通信号灯），由于电路中有反相器的关系，所以口线输出高电平则“信号灯”熄灭，口线输出低电平则“信号灯“亮。
(2)进阶规定一：在基本规定的基础上，规定红绿灯时间可通过按键设立，例如红灯60秒，绿灯52秒，黄灯8秒。提醒：时间设立一定是要遵循以下规律：红灯时间＝绿灯时间＋黄灯时间。
任务2：秒表
规定：至少涉及4个功能：时间清零；启动计时；暂定计时；继续计时；计时最小单位0.1秒，最大计时时间999.9秒。
三、过程（如实际程序开发、电子制作，具体说明有关原理、开发过程、调试过程、结果）
交通灯：
(一)、功能描述：

这是一个交通灯模拟系统，每组有绿，红，黄色3支共两组发光二极管表达交通信号灯，数码管2只共两组以递减的方式表达各色信号灯的时间。在双干线路口上，交通信号灯的变化是定期的。初始时间设定为红灯30秒，绿灯25秒，黄灯5秒，在此基础上可通过按键修改红绿灯的时间。
(二)、硬件部分：

电源模块：
1、模块功能简介：此模块为整个系统提供稳定的5V电压。
2、电路图：

3、所用芯片介绍：
LM2576系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件的替代品，它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力，从而为MCU的稳定、可靠工作提供了强有力的保证。
重要特性：最大输出电流：3A；最高输入电压：LM2576为40V，LM2576HV为60V；输出电压：3.3V、5V、12V、15V和ADJ（可调）等可选；振动频率：52kHz；转换效率：75%～88%（不同电压输出时的效率不同）。

单片机最小系统模块：
1、模块功能介绍：本系统涉及时钟电路和复位电路。本课程设计采用的单片机是SST89E58，晶振采用12MHz。
2、电路图：

以上电路涉及时钟电路和复位电路。
时钟电路是由振荡电路和分频电路组成，其中振荡电路是由反相器以及并联外接的石英晶体和电容构成，用于产生振荡脉冲；分频电路则用于把振荡脉冲分频，以得到所需要的时钟信号。晶振采用12MHz。
复位电路是采用的按键电平复位，通过使复位端经电阻与VCC电源接通而实现的。

3、所用芯片介绍：
SST89E58是通用的8位系列兼容微解决器，工作电压在4.5V和5.5V之间；内部RAM共有1KB；4个8位并行双向I/O口(32个I/O引脚)；有4个中断源(2个定期器中断和2个外部中断)；采用40引脚双列直插式的封装形式。

8段数码管显示模块：
1、模块功能介绍：此模块用来显示实验中药显示的时间等数字。这是由条形发光二极管组成“8”字形的LED显示器。发光响应快，亮度强，高频特性好。
2、电路图：

为了给发光二极管加驱动电压，上图中公共引脚的接法为共阳极接法，把发光二极管的阳极连在一起作为阳极公共引脚，这样阴极引脚上加低电平时即可导通点亮。

3、显示原理介绍：
本次课程设计中为并排使用的4位数码管，采用动态显示方式。显示时通过位控信号采用扫描的方法逐位地循环点亮各位数码管。虽然在任一时刻只有一位数码管被点亮，但是由于人眼具有的视觉残留效应，看起来与所有数码管连续点亮的效果同样。
动态显示需要为各位提供段控和位控，把段码表预先存放在存储器中，使用时通过查表就可以得到段码。而通过并行口输出的互相独立的位码则是起选通作用的，用于选择显示位。因此，需要用到接口芯片的两个数据口。本设计中所用的是8155，下面介