交通灯设计及单片机的运用

摘要

随着社会主义的建设，城市的规模在不断扩大，城市的交通也在不断的提高和改进，交通的顺畅已经成为制约社会主义建设的一个重要因素。目前，伴随着机动车辆的不断增加，尤其是十字路口的交通建设 颇为关键，严重的影响到城市交通安全。社会主义建设以来，有许许多多的设计工作者投身于十字路口交通建设的研究之中，创造和设计出了很多新型的方案，把我国交通建设推向了更高的发展阶段。当前，十字路口都采用了信号灯来控制车辆和人的通行，不仅便于维护管理，而且有较强的自动化。大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。它的出现使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用单片机AT89S52来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过AT89S52芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词：AT89S52单片机；交通灯；倒计时；时间显示

Abstract

With the construction of socialism, the city scale in expanding constantly, urban traffic is also in constant improvement and improvement, traffic flow restriction of socialist construction has become one of the important factors. At present, with the increasing motor-driven car, especially intersection traffic construction is vital, serious effect to urban traffic safety. Socialist construction, since there are many design professionals involved in crossing traffic construction investigation, create and devised many new scheme, put in traffic construction to the higher stages of development. Current, intersection are adopted to control vehicle lights and traffic, not only facilitates maintenance management, and have strong automation. A lot of signal circuit is toward digital, small power, diversification, convenient people, vehicles and road relationship coordination, multi-valued change direction to develop with the development of social economy, urban transportation problem and has attracted the attention of people. It appears that traffic to effectively control for relieves traffic flow, improve traffic capacity, reduce the number of traffic accidents have obvious effect. Crossroads transports, pedestrian bustling, garage lanes and pedestrian humanitarian, in an orderly way. Then rely on what to achieve this in order? Lean is traffic lights automatic command system. Traffic lights control many ways. The system USES the monolithic integrated circuit ATAT89S52 to design and realize the traffic light controller can according to actual traffic through the mouth AT89S52 chip set red, green P1 burning time function; Traffic lights circulation lighted, with 5 seconds countdown yellow lights flashing warning. This system is practical, simple operation and function expansion is strong.

Keywords: AT89S52 microcontroller, Traffic lights, The countdown, Time display

目录

第一章绪论 (3)

1.1交通信号灯的发展及研究意义 (3)

1.2现在城市路口交通灯控制技术现状 (4)

1.3单片机概述 (4)

1.4方案的设计与论证 (5)

第二章系统硬件设计 (7)

2.1总体设计 (7)

2.2 单片机的选择 (7)

2.3 单片机的基本结构 (9)

2．4单片机外围电路设计 (13)

第三章交通信号灯控制系统的设计 (15)

3.1 十字路口交通信号灯具体的控制要求 (15)

3.2十字路口交通信号灯示意图 (16)

第四章交通信号灯控制系统程序编制 (17)

4.1 软件设计应用环境 (17)

4.2 软件设计流程 (18)

第五章结论 (20)

第六章谢辞..................................................................................................................... 错误！未定义书签。第七章参考文献............................................................................................................. 错误！未定义书签。

附件一：总体原理图................................................................................................. 错误！未定义书签。

附件二：源程序代码................................................................................................. 错误！未定义书签。

第一章绪论

1.1交通信号灯的发展及研究意义

目前，采用红绿灯来作为道路交通航向指导已经是非常普遍的现象了，而且

这一技术的应用也相当成熟和广泛。

起初，在一八五八年，英国的伦敦市最先出现了交通信号灯，用来指挥马车

在道路中的形势。这种信号灯主要的能量来源是燃烧煤气，控制方式是机械扳手，

发出的灯光有两种颜色，即红色和蓝色。这是世界上最早的交通信号灯。后来，

在一八六八年，仍然是在英国伦敦，纳伊特采用红绿两种颜色的灯服务于议会大

厦的广场上，这种灯仍然是煤气灯，而且外形是旋转式的玻璃提灯，这种灯的红灯亮意为“停止”，而绿灯亮意为“注意”。然而，仅仅一年时间，这种灯就发生了爆炸事件，同时还伤到了警察，于是立刻停止使用。

运用电能进行控制的红绿灯诞生在美国，而且是三种颜色的，包括有红灯、绿灯和黄灯。这种三色灯在一九一四年用于纽约，在一个比较高的塔上作为信号指挥，当红灯亮的时候代表“停止”，当绿灯亮伤到时候代表“通行”。

到了一九一八年，红绿灯技术进一步得到发展。有两种形式的红绿灯被运用在道路交通上，其中一种是有控制装置的，这种控制装置就是压力探测器或者是扩音器，也就是能够根据汽车的重量或者是汽车喇叭等的刺激获得感应，然后控制红灯变为绿灯使汽车能够通行。另一种形式就是红外线红绿灯，它能够感知行人，有行人经过时，就会使红灯持续一段时间，禁止车辆通行，保证行人安全。

后来，技术不断发展，又对红绿灯进行技术方面的改进和完善，使红绿灯在城市的道路中得到普遍运用。

在交通信号灯投入使用之后，有效地减少了交通拥堵现象，也减少了交通警察的工作量，同时也极大地降低了交通事故率，使道路上行人和车辆的通行也变得秩序井然。直到现在，交通信号灯又朝着自动化和智能化等先进方向被改进，更是有效的改善了城市的交通环境。

事实上，涌入城市的人口越来越多，而车辆也更加普及，城市交通流量也变得越来越大，就需要更加先进的红绿灯来指挥交通。而我们只有更加深入地了解和学习交通信号灯的原理，并充分认识交通需求，发挥创造力，才能研究出满足需要的交通信号灯，使其发挥最大效用。

1.2现在城市路口交通灯控制技术现状

城市规模不断变大，车流量也越来越多，一些比较大的城市无法担负这么沉重的交通负荷，于是到了八十年代末，高速道路开始在这些城市盛行起来，事实上，最开始的时候，这些高速道路的确起了缓解交通压力的作用。但是，到了后来，交通流量急速上涨，而在高速路方面也没有有效的监管措施，因此，高速路发挥的作用十分有限。同时，由于高速路和普通道路是有连接段的，因此高速路的运行状况会受到连接段道路交通情况的影响。因此，要使花费大笔资金建造的高速道路能够对城市交通压力起到积极作用，就必须采取有效的措施，这些是有关的交通部门需要加大重视力度并进行深入研究的问题。

1.3单片机概述

计算机技术目前有三个发展趋势，这三个方向就是：巨型化，单片化，网络化。巨型计算机最主要的作用就是能够完成比较难的系统计算以及高速数据处理的任务。而巨型机技术正在从提高速度和处理能力这两方面进行改进。而单片机的全称是嵌入式微控制器。从它的名字就能明显体会到它的作用，就是能够嵌入其他的机器中进行相关的控制作业。这一点是巨型机和网络不可能做到的单片机技术在接下来的技术改进过程中，会逐渐重视以下几个方面:

（1）单片机的可靠性会得到进一步改善，应用的水平也逐渐提高，还会和互联网技术结合起来共同发挥功能。

（2）所集成的部件越来越多；在美国已经实现了单片机的集成电路功能，语音信息和图像信息等都可以集成到单片机，如果从功能上讲它可以讲是万用机。原因是其内部已集成上各种应用电路。

（3）单片机消耗能量越来越少，能够完成的功能越来越多。而且能够和各种模拟电路相连接。

由于半导体技术被不断发掘，系统也不断被完善，单片机的功能还可以不断被发现和改进，直到最后，人们会察觉到单片机几乎拥有微机所有的功能。

1.4方案的设计与论证

在设计中，把单片机作为主要的控制元件，LED 数码管用于倒计时显示，为了找到相对比较优质的设计方法，在深入研究了几种功能模块作用后，讨论了几种方案。另外，在系统设计过程，还针对不同道路交通状况的不同，对主干道和次干道红绿灯显示时长做了不同的设置，以提高效率，缓减交通拥挤。系统总体设计框图如图所示。

下面是交通信号灯整个系统的控制电路图，在途中可以看到有多种不同的电路控制部分构成，比如电源电路，还有比较重要的时钟电路以及不可缺少的复位电路和按键电路以及数码管显示时间的电路控制，此外还包括控制LED 信号灯的控制电路等。

单 片 机 电源电路 时钟电路 复位电路 数码管显示电路 Led 信号灯控制电路

按键电路

1.4.1电源提供方案

为使模块稳定工作，须有可靠电源。下面是两种思路产生的不同设计方案：方案一：采用独立的稳压电源。这种电源在使用过程中比较平稳，供电比较可靠，而且有很多比较完善的电路可以使用：不足之处就是需要给不同的模块分别进行安装，不仅会增加工作量还会把整个电路系统变得很复杂，也会干扰到电路的电平。

方案二：直接通过单片机来完成系统的供电。这种设计不会造成系统的复杂化，而且还会使预算减少；缺点是输出功率不高。

综上所述，选择第二种方案。

1.4.2显示界面方案

该系统要求完成倒计时功能。同样这一部分也讨论出两种不同的方法：

方案一：完全采用点阵式LED显示。可以实现各种功能需求，比如可以显示汉字，还可以显示图形等等，但是采用这种方案会增加很多的工作量。

方案二：完全采用数码管显示。这样就大大减少了工作量，而且也能够满足倒计时功能的实现。相比较来说，它的不足之处是能够实现的显示功能不多，可以完成一些简单符号的显示，还可以实现数码及字符的显现。本系统只需要完成倒计时显示，比较之后选择方案二。

1.4.3输入方案

这里同样讨论了两种方案：

方案一：采用8155扩展I/O口、键盘及显示等。这种设计不但编程方式灵活多样，而且还含有RAM，内包括计数器，绝对满足I/O端口的需求，只不过使用时不够方便。

方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。由于之前电路方案已经相当简明，不用担心I/O端口不够使用。

在设计中，主要控制的元件是交通信号灯还有数码管的显示，单片机已经提供足够的IO资源，而且单片机所含有的RAM还有计数器完全能满足系统的使用情况，所以采用二方案就可以了。

第二章系统硬件设计

关于硬件设计需要顾及到的使用需求较多，最主要的就是能够完成交通信号灯的基础性功用，此外，下面几方面的内容也不能忽视，分别是：①系统稳定度；

②器件的通用性或易选购性；③软件编程的易实现性；④系统其它功能及性能指标；因此硬件设计至关重要。

2.1总体设计

在设计中，单片机是主要的控制元件，在这里将功能分为几个模块，分别进行设计。这些功能模块包括单片机控制模块，还有倒计时模块等等。

单片机可以实现两方面的功能，一个就是控制整个系统各功能的实现，另一个就是对相关的数据进行处理。在单片机内，振荡电路和复位电路缺一不可。

数码管选用双数码管，数字可显示到99。

在本设计中，充分实现了良好的人机交流，多样化的控制形式以及简单实用的系统构成。

2.2 单片机的选择

单片机属于微型计算机中比较优质的一个机种，在控制领域的运用十分广泛，因此，也习惯称单片机为微控制器。

单片机最主要的部分就是一块集成电路芯片，可以完成计算机最基础的功能。而且本身还带有中央处理器以及I/O接口等电路，所以只要有合适的软件程序，再加上必要的设备就是比较完整的单片机控制体系。

单片机技术不断发展，逐渐出现几个方面的技术需求和发展趋势。其发展趋势不外乎以下几个方面：

1、多功能

单片机为了实现更多的功能，就逐渐将存储器和I/O口集中到一起，使用一块芯片就能实现A/D转换功能，PWM功能以及高速运行的I/O端口等功能。

为了实现特定领域的功能，单片机内会集成可用的控制设备，不再需要使用很多的芯片。此外，八位的单片机也能够集成LED显示器或者LCD显示器，甚至是VFD显示驱动器。

2、高效率和高性能

自从在单片机中运用了RISC以及流水线和DSP技术后，单片机在处理指令的速度方面还有工作效率方面都得到极大的进步，比如：单片机的时钟频率得到提高；此外，单片机能够集成的功能也越来越多，能够容纳的寻址能力以及RAM等的元件的数量也越来越庞大。

为了实现更多的功能，提高对系统资源的利用能力，于是在研究单片机新程序方面结合了高级语言的编程。这种新方法的使用，不仅可以在较短时间内更加方便容易地完成单片机程序的开发，还能够提高单片机程序的可读性以及可移植性，对于单片机功能的开发非常有帮助。

3、低电压和低功耗

由于单片机是嵌入其他设备中发挥作用的，因此，研究出在比较低的电压供应下完成相应功能显得极为重要，当然也要降低能量消耗。再将COMS技术成功运用到单片机中，就实现了在1.2V或者0.9V的低电压下工作，而功能消耗只需要uA级就可以了。这样就能使单片机能够在小电源的供电基础下长时间被使用。

4、低价格

在生活各方面都有单片机的需求，使用比较广泛，各单片机制造公司不仅要想办法完善单片机的功能，还要保持价格优势，那么整个单片机市场的价格就比较低了。

单片机使用领域非常广泛，以下是单片机需求量比较大的几个领域。

（1）家用电器领域

比起老式的数字模拟控制系统，单片机控制的家用电器能够实现更多的功能，而且操作也更加简便，智能化特征更加显著。

（2）办公自动化领域

由于单片机可以嵌入其它需要的设备中，因此，为了使很多办公设备更加自动化和智能化，使用更方便，就在计算机键盘还有打印机以及复印机等办公设备中嵌入单片机。

（3）商业应用领域

在商业系统中，为了提高相关设备的使用安全性和可靠性能，专门采用单片机和其他设备构成比较独立密封的系统，一般在商业领域，会经常使用单片机的一些设备有电子计量仪器，还有收款机以及安全检测系统等等，而且使用时能够避免电脑病毒和电磁信号等的不良影响。

（4）工业自动化

在工业自动化领域中，通常会采用工程控制计算机，很多时候也要用到单片机作为主要控制部件。

（5）智能仪表与集成智能传感器

为了满足测量系统越来越高的存储功能以及数据处理水平和智能化的查询联网功能，就需要单片机来控制这些测量系统。另外，如果把单片机运用到传感器中，就会变成智能化的传感器，可以直接与计算机相连实现信息传输。

（6）现代交通与航空航天领域

一般在这些要求较高的领域，比如电子显示系统或者自动驾驶系统及高级的通讯系统中，单片机都扮演着极其重要的智能角色。

2.3 单片机的基本结构

在设计中采用了AT89S52型的单片机，这种八位的单片机消耗的功率比较小，需要供给的电压也不高，还拥有性能比较好的COMS，在其中还有可实现编程的FLASH，它能够存储8KB的容量，还有能够进行不断擦写的EPROM，这些元件都是运用高精度和不容易丢失的NURAM高端技术制作而成，此外，这种单片机可以和MCS-51兼容。所以，这种单片机具有多功能，多优点且成本低的特点，在许多控制领域都有广泛的应用。

AT89S52具有以下主要性能：

1.8KB可改编程序FLASH存储器；

2.全表态工作：0～24HZ；

3.256X8字节内部RAM；

4.32个外部双向输入，输出（I、O）口；

引脚说明如图2-2。

图2-2 AT89S52引脚说明

引脚功能说明如下[2]：

VCC：电源电压。

GND：地。

P0口：这个八位的I/O端口一般用做地址或数据线的复用端口。当它用于输出

端口时，主要有强大的吸收电流的功能，然后就可以很顺利的控制八个逻辑门电路，当在这个端口设置“1”，则可以用来输入高阻抗。

如果需要探访外部储存器，P0口能够实现分时转换，还能够做数据总线，同时还可以启动内部的上拉电阻。当FLASH在运作编程时，P0口主要作为指令的输入端口，当编程完成需要进行校验，P0口又作为指令的输出端口。

P1口：这是一个八位的双向I/O端口，其内部还有上拉电阻，这个端口既能吸收电流也可以输出电流，可以对四个逻辑门电路进行控制，当P1口设置“1”，内部电阻处于高电平，可以作输入端口使用。此时，上拉电阻在外部信号的影响下可以输出电流。对于FLASH不论是编程还是程序校验时，这个端口都只是输入低8位的地址。

P2口：P2端口和P1端口的各种功能都一样，只不过当探访16位外储存器的过程中，P2口主要是输出高八位的地址。而在探访八位的外储存器的过程中，P2端口的内容一直保持不变。

P3口：P3端口的作用和功能和P1端口一样。除了那些基本功能外，P3端口还有第二功能，这些功能在表2-1中有详细列举。此外，当FLASH进行快速的编程或者是程序校验时，P3口还是这些相关信号的输入端。

RST:复位输入。在振荡器运行过程中，这个引脚会发出高电平信号，并且持续超过两个机器周期，此时就可以完成单片机复位的工作。

ALE/PROG：在外存储器被探访的过程中，ALE作为输出端口，可以输出信号使低八位字节保持当前的状态。

表2-1 P3口的第二功能表

端口引脚第二功能

P3.0 RXD(穿行输出口)

P3.1 TXD(穿行输入口)

P3.2 INT0（外部中断0）

INT1（外部中断1）

P3.3

P3.4 T0(定时/计数器0)

P3.5 T1(定时/计数器0)

P3.6 WR(外部数据写选通)

P3.7 RD(外部数据读选通)

当ALE不对外面的存储器进行探访时，还是能够输出一定频率的正脉冲信号，这个频率还是占时钟频率的六分之一，所以ALE可以用于输送时钟信号，也可以实现定时的作用。要注意的是：如果要对外存储器进行探访，ALE脉冲信号就会跳过一个。当FLASH 进行编程时，ALE还可以给它输送编程脉冲信号。

如果不需要ALE运行，也可以对SFR中8EH单元的D0位置位。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。当单片机忙于对外部程序进行控制或处理时，可以将ALE设为无效，防止干扰。

PSEN：PSEN表示的是程序储存允许，它主要用于输送外程序存储器的读选信号。如果外存储器从单片机获得相关命令，那么PSEN 会在一个机器周期内连续发送两个脉冲信号。与此同时，若是外存储器被访问，PSEN就不会发送那两个脉冲信号。

EA/VPP：外部访问允许。要满足CPU只探访外存储器，那么一定要保证EA 端处于接地状态，即低电平。需要注意的是：当编程加密的LB1时，在复位过程中，EA端就会处于锁存状态。当EA端呈现高电平时，CPU主要处理内存储器的命令。

如果FLASH在编程时，引脚就要添加跟器件相同的编程电压VPP。

XTAL1：主要作为振荡器的反相放大器的输入端口，同时也是内部时钟发生器的输入端口。

XTAL2：主要用于输送出振荡器反相放大器输出的信号。

2．4单片机外围电路设计

2.4.1复位电路设计

作为输入引脚的RST促进了MCS-51完成初始化，能够制定位置，使程序从此处对命令进行处理。时钟电路发出时钟信号后，要实现复位功能的完成，需要RST在超过两个机器周期后还保持高电平，此时MCS-51就会来回进行复位操作，当单RET不再输出高电平，而是输送低电平后，MCS-51就会停止复位操作，开始执行命令。在设计中的服务电路使用的方法是操作按键来实现此功能。

2.2.2外部晶振时钟电路设计

MCS-51的时钟信号由内外两部分都可以产生，内部是由振荡电路输出。为了减少操作任务量，在设计中就采用内部输出时钟信号的方法。从上一部分的分析我们知道内部振荡器的构成，主要就是一个反相放大器，另外，再加上片外晶体也可以是陶瓷谐振器这部分的反馈元件，就可以形成一个完整的放大器了。

MCS-51虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，还是需要外部元件的支持，因此上，在振荡时钟电路中还需要添加外部晶振，还要加两个电容即C1和C2，才能组成一个完整的并联式的谐振电路，这个谐振电路是需要和放大器的反馈电路相连接的。在这个电路中，电容的值满足在20pf~100pf的范围内就可以，这样能够保证振荡器工作比较稳定，也不会多大地干扰振荡器的频率波动以及它的温度变化。可以将外部晶振所使用的频率设置在1.2MHZ~12MHZ范围内就可以。在满足要求的前提下，将晶振的频率定为12兆赫兹，电容的值设为30pf，能够使计算步骤更加简便。

2.2.3 显示模块电路设计

在显示模块中，主要的部分就是共阳LED数码管，数码管显示的基本原理就是动态扫描。也就是CPU会让三级管维持当前的工作状态，此时IO端口用来指示数码管的两个端口即P20和P21都是低电平，那么三极管就处于导通的状态，同时VCC就可以顺利地提供电源，数码管就会变亮，再加上人的眼睛有一种视觉余留的特性，则看起来数码管是同时被点亮的。

为了满足设计中关于通行时的时间显示的需求，数码管需要使用能够显示两位数字的，此外，为了节约成本，并尽量减少硬件元件的空间占用，可以采用扫描的方法，由于七段的数码管需要分别有七个I/O端口来控制，此外为了显示两位时间数，还需要安装两个电子开关进行支持，，那么又需要两个I/O端口进行配合，一般在道路的十字路口，每个口都需要安装一组红绿灯，总共就需要四组，还需要有黄色灯来指示转向，加起来就有十二个灯，每个都需要一个I/O端口，总共就是需要十二个端口，此外，在紧急通行方向上，又需要两个端口对按钮进行控制，另外，还要一个端口来指示蜂鸣器，总的来说，I/O端口要用掉二十四个。为了满足使用的要求，单片机内部最主要的中央处理器就选择AT89S52。因为这个单片机的I/O端口在输出的过程中可以很好地利用电能，数码管选择共阳型可以方便I/O直接对它进行控制，也使得硬件电路更加简单。

第三章交通信号灯控制系统的设计

现在的交通信号灯被分为3种颜色，分别是红、绿、黄。红色的代表不能行使，绿色的代表可以通过，黄色的是在提醒。它的类型主要分为7种，分别是闪光警告、人行横道、方向指示、道路与铁路平面交叉道口、非机动车、机动车以及车道信号灯。如果交通信号灯在道路平面交叉路上，就会给路人前进和停止的信号，使得路口交通比较顺畅，不会拥堵。所以说，在路口主干道上，要有一个完善的信号灯系统。

3.1十字路口交通信号灯具体的控制要求

信号灯不仅分散在每个方向上，而且每一个路口都有3个红绿灯。如果说南北方向的绿灯亮起时，那么东西方向的绿灯就不能亮起，它们是不能一起亮起的。反之，就应该及时关闭信号灯，给予警报信息。信号灯的流程是，第一步是南北方向的的红灯亮起，并且保持30秒；第二步，东西方向的绿灯亮起，保持25s时间，之后绿灯就熄灭了；第三步，东西黄灯亮起，保持5s直到黄灯消失；第四步，南北方向的红灯消失，绿灯亮起，东西红灯亮起，并维持30s；与此同时，南北绿灯亮并维持15。第五步，南北方向绿灯消失，黄灯亮起5S后消失，南北方向红灯亮起，绿灯熄灭。这就是整个信号一个完整的运作，请看下面是交通信号灯的变化表：

交通信号灯变化表

绿灯亮黄灯亮红灯亮

东西

25S 5S 20S

红灯亮绿灯亮黄灯亮

南北

30S 15S 5S

当路口的信号灯闪亮时，数码管就会一起显示通行的倒计时时间，来提示过往行人或者车辆把握好时间快速通行，或者是等待多久可以通行。

3.2十字路口交通信号灯示意图

下图就是在十字路口各信号灯的排布情况：

第四章交通信号灯控制系统程序编制

4.1 软件设计应用环境

本设计软件的设计是在Keil C51的环境下编译的。这种系统产自美国公司，属于51单片机系列的产品，而且可以结合C语言编程软件使用，这种软件含有大量的库函数，还有集成开发调试的工具，这些工具能够实现很多功用。此外，Keil C51运行效率特别高，而且它所显示的汇编代码简单易懂，不是很晦涩的内容。尤其用于规模比较大的软件开发中，更是有着显著的优点。C语言有以下特点：

1、语言简洁、紧凑、使用方便、灵活。使用C语言编程，只需要在32个关键字和九种控制语句之间来回使用，能够表达目标就可以，而且在编程时都是用小写英文字母，使得程序编写更加简单。

2、运算符丰富。C语言拥有比较多的运算符，计算下来多达三十四种，因此，在编程过程中，可以有多种多样的形式，还能够完成其他的高级语言不能做到的一些高难度运算。

3、多样化的数据体系，在这个系统中的数据结构可以进行各种复杂的运算，融入了现代语言的操作体系。

4、控制语句结构严谨，程序运作时能够运用函数方程，进行模块化的操作。

5、在语言的设计方面，限制少可以进行自由的更改。

6、C语言功能强可以进行多方位的操作，像一般汇编语言的功能它都具备，并且还能实现对硬件的直接操作。可以看出C语言是一个高级的语言功能，无论是低级的还是高级的语言编写，它都能够游刃有余，。这样多重的属性，造就了它强大的功能，不仅能对系统进行描述，还能够设计程序语言。

7、能够进行高质量的程序执行，运作效率高，生成的代码准确性高。

8、用C语言写的程序可移植性好。编写完成后几乎可以直接在其他操作平台上进行运算。

在实际情况中，需要操作程序或者系统或者是硬件时，C语言都更加好用，使用更加方便，在一些比较大规模的软件编程中，也会用到C语言。

4.2 软件设计流程

软件在总体上的设计主要是为了使各个部分实现有效的协调。在这个系统中主程序的作用就是为了使系统进入初始化状态，初始化之后进行数据的显示，并扫描键盘看是否有误，若是无误就可以进行相关的其他程序的操作。

交通灯在进行显示时会出现四个状态，这四个状态都是可控，可以通过调节时间来对其进行控制，具体的操作是交通灯内部有一个定时器，它可以进行数字的发送，时间间隔是1秒，接收的装置就是LED数码管，在接收之后LED数码管就会显示剩余时间。其流程图如图所示。

图4-1 主程序框图

4.2交通灯定时器模块

我们所采用的AT89S52单片机，含有三个定时器供操作，这三个定时器分别命名为T0，T1和T2，其中，当T0设置为方式1，也就是将时间设定为50ms

，设置定时，显示初始化

南北绿灯亮，东西红灯亮，延时

南北黄灯闪烁，东西红灯亮，延时

南北红灯亮，东西绿灯亮，延时

南北红灯亮，东西黄灯闪烁，延时

开 始

当中断满足20次就会产生时间信号去指示红灯亮持续的时间。

关于定时器T0和T1的工作方式主要是由寄存器TMOD进行控制的，在设计中将T0置于工作方式0。

当需要对机器的周期进行计量时，就需要内部的定时器或者是计数器来作为定时器进行工作，一般情况下，十二个振荡周期就相当于一个机器周期了。关于定时常数应该设为多少，可以根据下面的计算公式来确定：

机器周期=12/12MHz=1us

（65536-定时常数）*1.0us=50ms

所以定时常数是50000。

第五章结论

本论文介绍了一种基于AT89S52单片机的交通灯的设计方法，本论文完成了系统的硬件设计与制作，详细介绍了系统硬件设计的过程，并结合软件系统完成了整个系统的软、硬件联调，系统工作良好，实现了基本功能。

通过本次设计，巩固了我学习过的专业知识，也使我把理论与实践从真正意义上相结合了起来，锻炼了借助互联网络搜集、查阅相关文献资料和组织材料的综合能力，从中我也认识到自己的不足之处，我会在日后的学习中加以改进与提高。

经过这次毕业设计，我在各方面都有很大的提高。学到了很多不曾学过的东西，也使我学会了更好地利用一些资源和工具如图书馆及一些软件查阅资料。在设计过程中也遇到很多的困难，遇到一些原理性不懂的时候就要去有针对性地查找资料或者请教知道老师和其他同学，然后加以吸收利用，提高了自己的应用能力，扩充了自己的知识储备，同时提高了动手能力。

基于单片机的交通灯控制系统设计毕业

毕业论文 题目基于单片机的交通灯控制系统设计 姓名 **** 学号 所在系专业年级 指导教师职称 二O一四年五月三十一日

摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制嚣，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮。倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词：单片机；交通灯

Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly go, at the same time drive the traditional control detection nissin month good updates.Crossroads transports, bustling, bike lanes, pedestrian footbridge humanitarian, in an orderly way. So what to do this in order? Rely on is the automatic command system of traffic lights. A lot of traffic signal lamp control way. This system adopts the MSC - 51 series microcontroller ATSC51 and programmable parallel I/O interface chip 8255 a tao, a device for the center to design a traffic light control can realize the according to actual traffic by 8051 chip P1 mouth set function of red and green light burning time; Light traffic light cycle. The countdown with 5 seconds left yellow lights flashing warning; Vehicle running a red light alarm; Green time can detect the number of cars and can through digital tube display. The system practical, simple operation, strong extended functionality. Key words: single chip microcomputer; The traffic light

基于单片机的十字路口交通灯控制系统设计

长沙航空职业技术学院毕业设计（论文） 题目：基于单片机的十字路口 交通灯控制系统设计 学生姓名 系别航空电子电气工程系 专业应用电子技术专业 学号 指导教师 职称

目录 摘要 (2) 前言 (4) 第一章绪论 (5) 1.1背景 (5) 1.2 设计的目的及意义 (5) 1.3 交通灯控制系统设计的任务与要求 (5) 1.4 设计实现的主要功能 (6) 第二章交通灯的总体方案设计与论证 (7) 2.1 显示界面方案 (7) 2.2 输入方案 (7) 第三章交通灯原理分析 (8) 3.1 交通灯显示时序的理论分析 (8) 3.2 交通灯显示的理论分析 (9) 3.2.1倒计时显示的理论分析 (9) 3.2.2状态灯显示的理论分析 (10) 第四章交通灯系统硬件设计 (11) 4.1 交通灯系统设计芯片选择 (11) 4.2.1系统构成： (12) 4.2.2七段数码管介绍： (12) 第五章交通灯系统软件设计 (14) 5.1程序设计流程图 (14) 5.2 交通灯系统编程信息 (16) 第六章交通灯的仿真及调试 (17) 6.1 Proteus软件仿真 (17) 6.2功能调试 (18) 6.3 交通灯实物调试 (19) 结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录 A（源程序） (24) 附录 B（电路原理图） (27) 附录 C（PCB图） (28)

摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿、黄灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩3秒时黄灯警示，显示时间通过P2口输出至双位数码管。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。 关键词：单片机；交通灯；AT89C51

基于单片机交通灯课程设计报告书

三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51，交通规则 引言：随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证

(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时（15s）、状态灯发光二极管（红、黄、绿）的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3) 输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案： 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 (4) 系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.

基于-51单片机的交通灯设计

师大学 电气工程及自动化
实习报告
姓 名： 班 级： 学 号： 实习科目：单片机实训 指导教师： 实习时间：

智能交通信号灯
摘要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上，综合应用单片机原理、微 机原理等课程方面的知识，设计一个采用 STC89C52 单片机控制的交通灯控制电路。该设计 结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路 口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中 占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯 的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有 明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制 检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核 心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完 善。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、 黄、绿三色的指示灯指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行绿灯亮允许通行。黄灯亮 提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时 间。
关键词：电子线路、STC89C52、交通灯

目录
第一章 引言.................................................................. 1 1.概述 ...................................................................... 1 2.设计目的 .................................................................. 4 3.设计要求 .................................................................. 4 4.实验原理 .................................................................. 4 第二章 芯片与元件............................................................ 5 1.MCU ....................................................................... 5 2.74HC573.................................................................... 6 3.led 数码管 ................................................................. 6 第三章 外围电路.............................................................. 6 1.单片机最小系统............................................................. 6 2.数码管显示电路............................................................. 7 3.12 位流水灯 ................................................................ 8 第四章 整体设计.............................................................. 8 1.交通控制系统总体设计....................................................... 8 2.单片机交通控制系统的基本构成及原理......................................... 8 3.系统软件程序的设计......................................................... 9 第五章 总结................................................................. 10 参考文献.................................................................... 11 附录 A 智能交通灯电路原理图 ................................................. 12 附录 B 智能交通灯汇编源程序 ................................................. 13

基于单片机交通灯课程设计

重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED显示等等组成交通灯演示系统。 系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51,交通规则 弓I 言:随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。

一、方案比较、设计与论证

(1)电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2)显示界面方案： 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3)输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案: 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口，实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM E经够用，故选择方案二。 (4)系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统? 单 片 机

微机原理课设带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计

南京工程学院Array课程设计说明书(论文) 题目带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计 课程名称微机原理及应用 院系 专业 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师 设计起止时间：2013年12月23日至2017年12月27日 目录 一、方案说明 (2) 1、硬件设计 (2) 1.1、硬件接线图 (2)

1.2、主机接线说明 (3) 2、软件设计 (3) 2.1、程序流程图 (4) 二.源程序清单 (5) 三、调试现象 (10) 四、心得体会 (12)

一、设计说明 硬件方面：8253产生1HZ的方波，脉冲到8259的IR1端，产生中断，调中断服务子程序。在加入紧急车道后，单脉冲（）连到8259的IRO端，产生一个高级的中断请求信号。 软件方面：主程序先对各个硬件初始化，在开CPU中断，然后空操作，等待中断。执行低级中断（IR1）时，8255的PA口负责选数码管，PB口负责显示数字，用查表法可查到0~9的数码管编码。 采用循环扫描方法，人眼即可看到连续的二位数。当倒计时减到零时，对红绿灯取反。若

手动上下拨动单脉冲（）一次，则产生一个高级中断（IR0），程序转而执行此中断处理程序，处理完后返回继续执行低级中断（IR1）。 1、硬件设计 1.1、硬件接线图 1.2连线说明： C5区：CS、A0、A1————A3区：CS3、A0、A1

C5区：OUT0————C5区：CLK1 C5区：GATE0、GATE1————C1区：VCC C5区：CLK0————B2区：2M C5区：OUT1————B3区：IR1 B3区：CS、A0————A3区：CS2、A0 B3区：INT、INTA————ES8688：INTR、INTA B3区：IR0————B2区：单脉冲（） B4区：CS、A0、A1————A3区：CS1、A0、A1 B4区：PA口、PB口————G5区：C口、B口B4区：PC口———— G6区：JP65（LED灯） 1.3实物连线图 2、软件设计

基于51单片机的智能交通灯课程设计

简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况，交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯，不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。 近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车，特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，并基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行倒计时显示电路，灯状态电路，特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计和仿真中，程序在KEIL软件中用单片机c语言编写，电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究，充分了解定时器，中断以及延时原理，为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。

单片机交通灯课程设计

单片机原理及应用课程设计报告 系别：物理系 专业：电子信息工程 指导教师： 班级：1504 学号： 姓名： 2018.5

课程设计任务书 目录

一、绪言 (1) 二、方案比较与论证 (1) 2.1 系统整体流程图 (1) 2.2 单片机的选择方案论证 (1) 2.3 89C51单片机引脚功能说明 (2) 2.4单片机最小系统 (5) 三、硬件电路设计 (6) 3.1 交通灯控制系统电路图 (6) 3.2 晶振电路的设计 (7) 3.3 LED灯电路的设计 (7) 3.4 主要元器件选择 (8) 四、程序设计 (8) 五、交通灯控制系统仿真 (10) 六、结束语 (11) 七、参考文献 (11)

一、绪言 近年来，随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，正在不断的应用到实际生活中，并且根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 二、方案比较与论证 2.1 系统整体流程图 2.2 单片机的选择方案论证 方案一：采用可编程逻辑期间CPLD 作为控制器。CPLD可以实现

基于51单片机控制交通灯的毕业设计

安徽工商职业学院ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE 毕业设计（论文） 基于单片机控制的交通灯毕业设计 系别：电子信息系 专业班级：10应用电子技术2班 学号： 103596 学生姓名：吴坤 指导老师：聂凯 二零一二年十月

基于单片机控制的交通灯毕业设计 摘要 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本设计主要分为五大模块输入：控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯、黄灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路，避免了系统因输入信号抖动产生误操作；显示时间直接通过AT89C51的P2口输出，由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。 关键字：AT89C51 LED显示交通灯

The Traffic Light Based On The Single-chip Control Abstract The intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time. Key word: The AT89 C51 LED show transportation light

模拟交通灯 毕业设计

毕业设计 题目模拟交通灯 系别电气工程系 专业电气自动化技术 班级电气0801班 姓名 学号 指导教师 日期 2010年12月

设计任务书 设计题目： 模拟交通灯 设计要求： 1.用单片机组成模拟交通灯系统，设计硬件电路及相应软件。 2.在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄灯,显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯,另一个方向是红灯、绿灯、黄灯。 3.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通过或禁止通行的时间,其中左转灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。 4.当各条路上任意一条出现特殊情况,例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁,当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。 设计进度要求： 第一周：确定题目，查阅有关资料； 第二周：查阅资料，收集资料； 第三周：列出设计思路； 第四周：硬件电路的设计； 第五周：软件程序的设计； 第六周：软件程序的仿真与调试； 第七周：打印毕业论文； 第八周：毕业答辩 指导教师（签名）：

摘要 设计以单片机为核心部件的模拟交通灯，利用74LS244作为断码驱动器，74LS07作为位码驱动，LED七段数码管作为计时显示用，用发光二极管指示交通的通行，用按键进行紧急事件的发生，使两个方向都亮红灯，绿灯亮通行，红灯亮停止通行。 本设计利用定时器进行定时，使定时器工作于方式一定时50ms，配合软件计数器，调用中断程序使定时器定时20次，达到定时1S的目的，同时调用显示程序，显示到计时的时间，用单片机Intel89S51作为核心部件,8路74LS244总线驱动器作为字形驱动芯片和6路驱动74LS07位选码作为中心器件来设计交通灯控制器，实现了交通灯的控制，显示时间直接通过89S51的P0、P1口输出；交通灯信号通过P3口输出；本交通灯系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。 关键词：单片机，交通灯，位码，段码，显示

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

1选题背景 今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。 东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想： 采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状 态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想： 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：

单片机课程设计——交通灯控制系统设计

本科课程设计报告 单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

摘要 本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。 本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。 对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13) 附2：系统原理图 (20)

基于单片机交通灯课程设计

基于单片机交通灯 课程设计

重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要: 本系统由单片机最小系统、按键( 开关) 、 LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外, 还具有倒计时( 15秒) 、时间设置、紧急情况( 按键模拟传感器) 处理等功能。 关键词: AT89C51, 交通规则 引言: 随着日新月异的电子变革, 电子产品发生了突飞猛进的巨变, 而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色, AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来, 中国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋, 涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理

时能直观地看到相关实物及实物表演, 使基本原理能实现形象化的表示; 实践性表现在我们要经过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能; 综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程, 有助于大学生动手能力的培养和提高, 课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时, 迅速掌握设计应用技术, 其中, 实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证 (1) 电源提供方案 为使模块稳定工作, 须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案方案一: 采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠, 且有各种成熟电路可供选用; 缺点是各模块都采用独立电源, 会使系统线路变复杂, 且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二: 采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要, 线路易于梳理, 节约成本; 缺点是输出功率不高。 综上所述, 我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时( 15s) 、状态灯发光二极管( 红、黄、绿) 的显示功能。基于上述原因, 我们考虑了二种方案: 方案一: 东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻, 而且制作PCB图时有许

模拟交通灯单片机课程设计

模拟交通灯单片机课程设计

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目录 第一章概述?错误!未定义书签。 1.1设计目的?错误!未定义书签。 1.2 设计要求?错误!未定义书签。 1.3 实用价值与理论意义?错误!未定义书签。 第二章系统硬件设计?错误!未定义书签。 2.1系统电路设计框图?错误!未定义书签。 ２. ２系统主要硬件需求介绍 ..................................... 错误!未定义书签。 2. 3系统电力模块图?错误!未定义书签。 2.4系统电路图?错误!未定义书签。 第三章系统软件设计 ................................ 错误!未定义书签。 3.1 在正常情况下交通灯控制程序流程 ....................... 错误!未定义书签。 ３.2源程序清单与注释?错误!未定义书签。 第四章仿真结果?错误!未定义书签。 4.1正常情况的仿真图?错误!未定义书签。 第五章课程设计总结 ................................ 错误!未定义书签。 参考文献?错误!未定义书签。

第一章概述 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IＣ卡，民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用必须重视。 伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车数量在逐年递增,交通问题不得不引起人们的重视。早在18５8年,英国伦敦在主要街头安装了以燃煤气为光源的红蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。信号灯的出现,是交通得以有效管制,对于疏导交通流量，提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时监测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用,紧单片机方面知识是不够的,还应根据具体结构软硬件结合,加以完善。 目前交通灯的问题日益突出,单单依靠人力来指挥交通已经不可行了，所以,设计单片机来完成这个需求就显得越加迫切了。本设计的意义在于通过具体控制系统的设计,掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。使大家能在实践教学环节中,积累设计经验，开阔思维空间，全面提高个人的综合能力。 1.1 设计目的 通过对模拟交通灯控制系统的制作，掌握定时器应用。 1.２设计要求 利用AＴ89Ｓ51单片机控制交通灯，实现三种情况下的控制： 正常情况下双方向轮流点亮交通灯,如表所示。