单片机交通信号灯心得体会(5篇)

单片机交通信号灯心得体会篇一

随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。led彩灯由于其丰 富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的led彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态 参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。

本文提出了一种基于at89c51单片机的彩灯控制方案，实现对led彩灯的控制。

本方案以at89c51单片机作为主控核心，与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。

在主控模块上设有8个按键和5位七段码led显示器，根据用户需要可以编写若干种亮灯模式，利用其内部定时器t0实现一个基本单位时间为5 ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。

该新型led彩灯及其控制器是上海某公司委托开发产品，产品实际应用效果较好，亮灯模式多，用户可以根据不同场合和时间来调节亮灯频率和亮灯时间。

与普通led彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。

摘要：介绍了一种新型的led彩灯控制系统的设计方法，以at-89c51单片机作为主控核心，与按键、显示器等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对led彩灯进行控制。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。

关键词：led彩灯;at89c51单片机;彩灯控制器;模块设计

2、系统功能

新型led彩灯分为2部分，即彩灯控制器(主控模块)和管内led板模块(受控模块)。彩灯控制器可直接与220 v交流市电相连接，经过开关电源变换，输出直流工作电压，一方面为管内led模块提供12 v工作电源，另一方面为主控模块单片机系统(彩灯控制器)提供5 v工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要，用户可以在led彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。

上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入用户设定模式状态;无，则进入默认缺省工作状态。

在用户设定模式状态下，用户可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪些模式，并且可以改变每种模式的时间ti、频率fi参数，如果用户想进入缺省状态模式，只需按一下功能切换键即可跳入缺省模式，程序会自动顺序调用亮灯模式;在缺省工作状态下，led彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序model_i顺序调用往下走，从第model_1模式开始工作，自model_1到model_2……到mod el_n为一个亮灯周期，然后再回到model_1循环继续工作，同样如果想进入用户设定模式状态，只需按下功能切换键即可。

整个n种亮灯模式时间可以看作一个大周期t，其中的每一种花样工作模式model_i(i=1，2，…，n)时间为小周期ti，对于每一个模式编写一个独立工作子程序model_i，其中设定了led三色灯(红、绿、蓝)的点亮时刻(red_on，green_on，blue_on)和熄灭时刻(red_off，green_off，blu e_off)，以及模式工作时间ti以及该模式led闪烁频率fi。

5位七段码显示器的前2位(l1，l2)显示当前工作模式的序号model_i;后3位(l3，l4，l5)七段码 显示三色led的工作状态，若该颜色灯点亮则对应七段码显示位为“1”，反之熄灭时则显示位为“灭”即不显示，对系统工作状态起到了很好的实时监控作用。

因此在led彩灯上电工作后，用户可以方便地通过主控模块上的显示器知道led彩灯当前工作模式model_i，工作时间ti，频率fi等实时参数。若实际应用需要根据不同场合和时间来改变彩灯闪亮效果，用户可以通过主控模块上的按键来设定led不同的闪烁频率fi和亮灯时间ti，以便符合实际需要。此外如果用户对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式，可以通过键盘选定任意第model_i模式使系统循环重复工作在该花样模式下。?

3、硬件设计

新型led彩灯系统包括2大部分，即led彩灯控制器(89c51主控模块)和led彩灯管(管内led板模块)。前者是主控模块，具有按键、显示等功能，并利用89c51的p口输出控制信号;后者是受控模块，上面焊有三色led彩灯和信号驱动芯片，模块置于led的透明灯管内。

3.1、主控模块电路设计

主控模块电路如图1所示。主控模块主要设计器件有89c51，5个七段码led显示器，8个按键，2个稳压器(提供12 v，5 v电压)，1个信号输出驱动模块芯片(mc4049)等。通过软件设计，使单片机p0口作为三色led驱动信号输出口及移位时钟clock信号，p3口为按键输入口，p2口、p1口与5位七段码led相接作为显示器的输出口。

3.2、管内led板模块设计

管内led板模块电路见图2。

管内led板模块设计主要器件有led彩灯(红、绿、蓝)、移位触发模块芯片cd4076等。

根据实际应用彩灯长度需要，可将不同数量的该管内led模块实现级连，组成一个完整的led彩灯。

考虑到功率损耗，led板模块之间接口处用信号正向驱动模块芯片mc4049连接。

每个led板模块上均匀分布3种颜色 led灯，在实际制作pcb时采用红、绿、蓝3色互隔焊接方式，在电路板上把led发光管按顺序l1(红)、l2(绿)、l3(蓝)、l4(红)、l5(绿)、l6(蓝)……依次均匀焊在板上成一条直线。

为了得到更多的花样模式效果，可以使红绿2种灯从前往后驱动点亮闪烁，蓝灯从后往前驱动点亮闪烁，这样具有很好的动感视觉效果。

4、软件设计

新型led彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。

系统中软件可以分为主程序和中断服务子程序。

上电后在缺省状态以顺序调用model_i花样亮灯模式流程为主程序，以一个单位时间5 ms的t0定时为中断服务子程序。

在这个5 ms的t0定时基础上，可以根据需要来确定各种模式工作时间ti，以及确定在各种亮灯模式mode l_i内点亮和熄灭各种颜色led灯的时刻：red_on，red_off，green_on，green_off，blue_on，blue_off以及clock(移位翻转脉冲)等。

整个系统软件由主程序( main)、各个模式子程序(model_i)、5 ms中断服务子程序(t0 interrupt)、键盘扫描处理子程序(key board)、显示子程序(display)等程序组成。

利用t0定时器作为定时基本单位，根据模式需要计算好各控制信号的发生时刻，根据不同的模式mo del_i可以设定不同的工作时间ti和脉冲翻转频率fi通过p0口输出，使各色l ed灯的驱动时刻与移位触发的翻转时刻步调一致，使led彩灯按照设计的模式工作。

除了t0定时中断之外，程序的大部份时间是在处理按键的查询和led显示的延时。8个按键分别为：4个参数按键(fi增、减按键，ti增、减按键)，3个模式改变按键(模式上翻up、模式下翻down、模式保持keep)，1个功能切换按键。在每次的t0定时中断服务子程序里，需要对各个时间寄存器和模式寄存器进行加1或者清，为主程序查询作准备，同时查询是否已中断6次(30 ms)，若30 ms到了，则对参数按键查询一次，是否有时间ti频率fi增减键按下并进行相应子程序处理。

主程序除了调用各种子模式子程序(model_i)，调用led显示子程序(display)和延时子程序(delay)之外，还一直保持查询是否有功能切键按下以及是否有模式改变按键按下，一旦有功能切换键和模式改变键按下，就会进入相应的按键处理。? 主程序流程如图3所示。亮灯模式子程序model_i可以编写若干(n种)，只要控制好各色灯触发和熄灭时刻就可以组合成各种亮灯效果。

单片机交通信号灯心得体会篇二

一. 概述

1.1 艺术彩灯的设计背景及意义

彩灯是人们日常生活中的一种装饰用品，它美观大方，尤其在节日期间，倍增节日气氛。它蕴涵着丰富的文化底蕴，被广泛地应用于各种店面的装饰。变换无穷的彩灯样式，给城市增添活力，吸引着人们的注意力，深受人民的喜爱。在日常生活中，人们还将彩灯摆放成各种图案，增添美感。随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展。科学技术更加贴近人们的生活，向着满足人们需求的方向发展。节日彩灯的设计与制作工艺也一步一步的走向成熟。

1.2 系统设计功能概述

本设计是以at89c51单片机为基础的音乐彩灯控制方案，来实现对led彩灯的控制。以at89c51单片机作为主控核心，通过汇编语言来控制单片机按下“开始”按键，8个led灯从上到下开始循环点亮，按下“上”按键，灯由上向下流动，按下“下”按键，灯由下向上流动，按下“停止”按键，所有灯为暗。

二.彩灯设计内容简要：

2.1彩灯设计任务：

以单片机为核心，设计一个节日音乐彩灯控制器。

2.2彩灯设计要求：

p1.2----开始，按此键则灯开始流动(由上而下)。

p1.3----停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。

p1.4----上，按此键则灯由上向下流动。

p1.5----下，按此键则灯由下向上流动。

2.3彩灯总体控制框图：

三.硬件电路设计：

3.1硬件组成

按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。at89c51单片机是美国atmel公司生产的低电压、高性能cmos 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kb闪存、128bram、32根i/o口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50v的电压工作范围和0～24mhz工作频率，使用at89c51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机

3.2 at89c51单片机硬件结构：

at89c51是一种带4k字节闪存可编程可擦除只读存储器(fperom—flash programmable and erasable read only memory)的单片机芯片，它采用静态cmos 工艺制造8位微处理器，最高工作频率位24mhz。

管脚说明：

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。

p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。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进行校验时，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进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，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。

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。然而要注意的是：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：当ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器

(0000h-ffffh)，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，ea将内部锁定为reset;当ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。 xtal1和xtal2：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

单片机交通信号灯心得体会篇三

一、设计题目

艺术彩灯控制系统设计

二、设计内容

1.设计并实现具有复位功能的单片机小系统。

2.利用单片机进行灯光的场景开关控制。

3.利用单片机进行灯光的循环点亮控制及速度变化控制。

4.利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。

5.利用单片机进行灯光的三色联动定时控制。

6. 配合2至5项中功能，实现液晶屏输出功能或状态信息。(受器件条件限制，只需仿真方式实现。)

7. 以调节5或4项中的时间为例实现基于4x4键盘的输入功能。(受器件条件限制，只需仿真方式实现。)

三、设计要求

1.能启动、停止;

2.能通过开关进行功能选择;

3.要体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果，实现三色联动定时控制，

控制变化规律的类型或功能不少于5种;

4.要有完善的课程设计报告

四、设计流程

本课程设计是采用80c51单片机设计艺术彩灯，通过keil进行c语言编程，通过protues进行软件硬件仿真。本设计成果，主要通过按键开关对彩灯进行控制，包括灯光的场景开关控制、灯光的循环点亮控制及速度变化控制、灯光的色彩连续变化效果控制、灯光的三色联动定时控制，以上内容均基于面包板完成。在4x4矩阵键盘和lcd液晶显示方面均在仿真下完成。

五、设计方案

(一)硬件设计

(1)单片机最小系统设计

80c51单片机最小系统是由晶体振荡器和复位电路构成，如图所示 晶振电路： 复位电路：

(2)单片机外部电路设计

单片机外部电路由八个彩灯，4x4矩阵键盘，1602lcd液晶显示和4个独立按键开关组成。以上电路可以完成本课程设计要求的所有功能。

单片机交通信号灯心得体会篇四

两周的单片机课程设计实训，真是让我们受益匪浅，学到了很多东西，不管怎么样，先感谢学校给我的这么多机会.真正的学到了东西。

此次课程设计软件与硬件相结合，考察了我们的焊接水平与编程能力.因为以前做过关于焊接的电工实习，所以对于我们机械设计专业的学生而言焊接是不成问题，也很顺利;可到了编程时就出现了很大的障碍，先开始的显示时钟还算顺利，本来还以为编程会很简单的，等到实际操作起来才知道它的复杂性，没有想像中的那么得心应手，理解流程是有思维的前提。其实本身程序的思维是正确的，只是步骤中有点小错误，所以导致整个程序的结果很乱，在仔细修改程序之后，终于一步步地达到效果了。

系统以at89s51为核心部件，利用软件编程，通过键盘控制和液晶显示实现了秒表的功能，能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。尽量做到硬件电路简单稳定，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够引起的误差。

我们将各个部分的程序编好后怎么都连不起来，出不了预期的效果.对于硬件在编程过程中pcb板的接触又是一个头疼的问题，在进行编译的时候，数码显示管上什么都没有，按一下旁边与之相连的元器件时就有显示了，所以也花费了好多时间在pcb板的重新焊接上，最后在全组人竭尽全力，老师的精心指导下，程序基本编写成功，这是我们共同努力的结果，在享受我们成果之时，不得不感慨单片机的重要性与高难度性，所以为期两周的单片机课程设计没有浪费，我们从中学到了很多知识，也让我们对单片机有了更深一步的了解.虽然最后结果是出来了，可这与老师的精心指导是分不开的，他引导我们的思路，本来一窍不通的我们经过老师的点拨基本上通了，所以说老师是功不可抹的。

由于时间有限和本身知识水平的限制，本系统还存在一些不够完善的地方，要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。

踉踉跄跄地忙碌了两周，我的单片机课程设计也终将告一段落。设计实物也基本达到预期的效果，但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，譬如功能不全、外观粗糙……数不胜数。但我可以自豪的说，这里面的每一段代码，都有我的劳动。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。

总而言之，单片机课程设计对于我们有很大的帮助，我们从中受益匪浅。

单片机交通信号灯心得体会篇五

熟悉单片机的人都知道，要学好单片机可不是一件容易的事，倒不是因为单片机很难学，而是很难找到一本专为单片机入门者而编写的教材。翻一下身边的单片机教材，都好像是为已经懂单片机的人而写的，一般先介绍单片机的硬件结构和指令系统，再是系统扩展和外围器件，顺便讲一些应用设计(随便说一下，很多书中的电路设计已经过时，并且有些程序还是错误的)。如果按照此种学习方法，想进行产品开发，就必须先把所有的知识全部掌握了才可以进行实际应用。学习使用单片机只能靠循序渐进的积累，下面就本人学习单片机的过程和经验做简要介绍。

首先，学习单片机要有一定的基础：电子技术方面要有数字电路和模拟电路等方面的理论基础，特别是数字电路;编程语言要求汇编语言或c语言。

要想成为单片机高手，建议初学者首先学习汇编语言，学的差不多的时候，转入c语言学习。

尽管汇编语言属于低级语言，编程效率低，但是较c语言具有目标代码简短，占用内存少，执行速度快等优点，更重要的是能使初学者尽快熟悉单片机的内部结构，并能对其进行精确的控制。

汇编语言在单片机教材里面都会涉及，不需要单独购买教材和学习。

c语言是一门学问,有很多专业书籍来讲解,并且对我们今后的编程生涯有绝对的好处,因此要深入学习,千万不要自以为看了某某的视频教程就以为掌握了c语言，那只是c语言的一部分。

在这里给大家推荐一本单片机c语言程序设计参考书，马忠梅等著，北京航空航天大学出版社出版的《单片机的c语言应用程序设计》，要求c语言基础。

如果没学过c语言，建议学习清华大学谭浩强编写的c语言程序设计，这本书写的不错，通俗易懂。

其次，是单片机教材选择。

单片机是一门非常重视实践的技术，不能总是看书，但要学习它首先应看书，对单片机引脚、内部结构、寄存器和原理有一定地了解和感官认识，它的是怎样工作的，能干些什么?刚开始时，也许你看不明白，但这并不要紧，因为你还缺乏实践经验。

现在单片机应用广泛,因此各个厂家分别推出了自己的单片机,按内部结构体系派系分：51系列、pic系列、avr系列、摩托罗拉等等……我们没必要每样都学!因为他们的编程方法和调试过程以及内部指令结构有一定的相似,只要学精通一款就ok了!尤其是用c语言编程,就几乎不用分什么派系,但是我们要选择一款有代表性的知识范围广,并且入门容易,书籍多。

一般来说，mcs-51系列单片机已经得到广泛的普及和应用，市场上它的资料也比较多，用的人也很多。

给大家推荐一些参考书，学习时只需要一本就足够拉。

书名：《新编mcs-51单片机应用设计》，哈尔滨工业大学出版，作者：张毅刚;书名：《单片机原理及应用》，高等教育出版社，作者：张毅刚等;书名：《单片机高级教程:应用与设计》，北京航空航天大学出版社，作者：何立民。

相关教材还有很多，在这不一一列举。

然后，是开发工具和开发环境的选择。

选择一块合适的学习板，对于初学者来说一般无力接受，如果经济条件允许、本人又对单片机很感兴趣、有从事相关工作意向的话，鼓励大家购买。

随便说一句，学习板功能要求太全，具有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、ad或da、液晶、蜂鸣器等就差不多啦，毕竟，功能齐全的价格比较高。

仿真器对单片机初学者来说既是那么耳熟，同时又有些陌生，这主要是因为市场上传统的仿真器价格都在千元以上，对经济不是非常宽裕的人来说是不小的开支。

同时仿真器是用来提高调试程序效率的，也不是非需不可的，如果你没有仿真器，遇到程序出错的时候，只好苦思冥想，反复烧写调试。

随便推荐一下，学林电子的51tracer仿真器，有兴趣的朋友可关注一下。

有了单片机教程板以后，先看下指导说明书，熟悉一下学习板，开卷有益。

以后就得靠自己多练习了，将学习板与电脑连接好，先学会开发软件的使用，然后从最简单的流水灯实验做起，按照你自己的意愿控制流水灯，当你完成时，你会发现这是多么惬意的事情。

太好玩了，你会觉得这不是在学习，而是在玩，当你发现，单片机能够按照你编写的程序工作时，你会觉得非常兴奋，比做什么事情都开心，这样你会慢慢迷上单片机，真的。

不少网站上说搞定某个实验，就恭维的告诉你一声”恭喜你,学会了”自己学会了单片机，这有点可笑，这只能说明你算过关了，对单片机有了一定了解和会使用它了。

但是单片机能完成的功能太多了,尤其是对外围器件的控制,综合起来能设计出许多意想不到的产品.因此除了入门外,精通可千万别轻易说出口。

最后，在熟练掌握和应用后，那可以说对于单片机方面的硬件你已经入门了，剩下的就是自己练习设计电路，不断的积累经验。最终，自己完全设计具有个人风格的电路，产品，这样你就是单片机高手拉。只要过了第一关，后面的路就好走多了，万事开头难，大家可能都听过。时下多家电子类的报刊杂志如：《电子制作》《无线电》《电子报》《电子世界》都开设了详细的单片机教程专栏，对于想学习单片机的朋友来说帮助很大，可以说现在的单片机教程环境是最好的，有网络，有书籍，有报刊杂志，还有视频教程，元件的采购方面也非常充足，相关的器材又多有便宜。如果每天能抽出两小时的时间去学习，快的一个月，慢的三个月就入门拉。 以下是一些经验：

(1)学习单片机没有捷径，别指望两三天就学会,要坚持不懈，重在积累。

(2)别崇拜高手，别相信天才，大部分人都不是天才(相信你也不是)!

(3)单片机是一门应用性和实践性很强的学科，要多动手，多做实验。

(4)要学会参考别人的程序，减少自己琢磨的时间，迅速提高自己的编程能力。

(5)碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,可以大大减少你的开发时间。

(6)要多交一些朋友，多交流。技术是靠不断的积累和交流才会进步的，封闭自守只会更加落后。

希望大家多上网看看前辈的经验,可以少走很多弯路。最后，祝愿大家早日成为单片机高手。