基于单片机控制交通灯的设计

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四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)

信息职业技术学院

毕业设计说明书(论文)

设计(论文)题目:基于单片机控制的交通灯

设计

专 业:______电子信息工程技术________

班 级:_________电信07-1班 _________

学 号:_______ ___雷长坤_____________

姓 名:___________________

指导教师:_____________________

2009 年 12 月 30 日

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目录

摘要 ................................................................... 1

第一章 绪论 ............................................................ 2

1.1单片机交通灯电路概述 ............................................ 2

1.2设计任务 ........................................................ 2

1.3方案介绍 ........................................................ 3

1.3.1方案设计思想 .............................................. 3

1.3.2方案示意图 ................................................ 4

第二章 交通灯系统硬件设计 .............................................. 5

2.1 系统框架图 ..................................................... 5

2.3 单元电路的分析与介绍 ........................................... 6

2.3.1 MSC-51芯片简介 ........................................... 6

2.3.2 LED显示数码管 ............................................ 9

2.3.3 晶体振荡器 ............................................... 10

2.3.4 复位电路 ................................................. 11

第三章 交通灯系统软件设计 ............................................. 12

3.1主程序流程图 ................................................... 12

3.2 软件延时程序 .................................................. 12

3.3 中断程序 ...................................................... 13

3.3.1 定时器中断 ............................................... 13

3.3.2 外部中断 ................................................. 14

3.4 数码显示管倒计时程序 .......................................... 14

3.5 LED工作程序 ................................................... 15

第四章 系统工作原理 ................................................... 16

第五章 结论 ........................................................... 18

致 谢 ................................................................. 19

参考文献 .............................................................. 20

附录1 ................................................................ 21

附录2 ................................................................ 22

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摘要

当今，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。而近年来，中国车辆数量不断增加，这以为着交通控制在未来的交通管理中起

着越来越重要的作用。智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速

率上都有很好的效益、更加节约资源；使交管人员有更多的精力投入到管理整个城

市交通控制，带来更大的经济和社会效益,为创造美好的城市交通形象发挥更多的作

用。

关键词：单片机 交通灯

1 页 第

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第一章 绪论

1.1单片机交通灯电路概述

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MSC-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P2口设置红、绿灯燃亮时间的功能，红绿

灯循环点亮，倒计时为5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P3口输出，显示时间

直接通过P0和P2口输出至双位数码管）；外加紧急事件中断处理。本系统只在基础

交通灯上加了一个紧急通道开关，其实用性只适合中小型城市，使用范围小，还有

待改进。

1.2设计任务

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。红灯的设

计时间为40秒，黄灯为5秒，绿灯为34秒。

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1.3方案介绍

1.3.1方案设计思想

1、要建立两路信号灯的控制系统，本设计采用AT89C51芯片通过组合逻辑控制

两路灯的显示关系。

2、建立显示控制系统，本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51为中心器件来

设计交通灯控制器，实现了能通过8051芯片的P0和P1口分别设置南北与东西路道

的红、绿、黄灯燃亮时间的功能，红绿黄灯循环点亮。

3、建立反馈信息部分，主要解决显示时间和灯控的同步问题，采用倒计时系统，

通过紧急中断和复位电路同步反馈到显示系统的置数环节中。

注意：虽然本设计没有扩展I/O端口，但实际上8051的4个8位I/O端口中，

真正能提供借用的只有P1口,因为P2和P0口通常用于传送外部传送地址和数据,P3

口也有它的第二功能。因此，8051通常需要扩展。由于我们用外部输入设定红绿灯

倒计时初值、数码管的输出显示、红绿黄信号灯的显示都要用到一个I/O端口，显

然8051的端口是不够，需要扩展。扩展的方法有两种：（1）借用外部RAM地址来扩

展I/O端口；（2）采用I/O接口新片来扩充。

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1.3.2方案示意图

B

东西红灯亮

（车辆禁止通行） （车辆可直线行驶和左转弯） 南北绿灯亮 南北红灯亮

（可以直线行驶和左转弯） （车辆禁止通行）

图1.1 图1.2

东西红灯亮

A

（紧急车辆通行状态）

南北红灯亮

图1.3

由上面三幅图可以知道，图1为东西（A）红灯、南北（B）绿灯状态下的正常

通行状态，当南北（B）为绿灯状态时，南北方向的车辆可以通过并且可左转弯；图

2同图1一样是属于正常通行状态， …… 此处隐藏：5050字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……