一个十字路口的交通灯控制系统设计报告

一个十字路口的交通灯控制系统

一、设计内容和要求：

利用AT89C51单片机设计一十字路口交通灯控制系统。 1：系统主要由单片机、数码管、交通灯组成。 2：具有人行道和基本的交通灯的功能。 3：具有数码管倒计时功能。

4：要求东西和南北车道的车辆交替运行，每次通行为25秒。 5：要求黄灯先亮3秒，才能变换车道，黄灯亮时要求闪亮。 6：有紧急情况的处理办法（如急救车来时）。

二、总体方案设计

本设计研究的是基于AT89C51单片机的交通灯智能控制系统。根据交通控制系统的设计原理，阐述了硬件和软件方面开发的整个过程。主控系统采用AT89C51单片机作为控制器，控制通行倒计时及直行、行人的通行。并设计了有紧急情况（如急救车到来）时的处理办法。

三、系统的硬件设计

（1）本系统选用通过P0到P3口 用做输出显示控制口。P0口用作输出

南北方向LED数码管字符编码，P2口用作输出东西方向LED数码管字符编码。P1.1—P1.4口用于位选及输出南北方向发光二极管。P1.5和P1.6用作南北方向人行道的控制灯。P1.7和P3.7用作

东西方向人行道的控制灯。P3.0—P3.6口用于位选及输出东西方向发光二极管。P3.2和P3.3用作外部中断。

（2）LED数码管采用动态显示方式实现倒计时读秒，并且本系统采用的

是LED的共阳极接法。

（3）LED动态显示，在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，

将段选位并联在一起，由一个八位的I/O口控制，而位选由另一个口控制， 段选码、位选码每次送入后演示1ms，而人的视觉暂留时间为0.1s，所以在人看来数码管一直亮着，从而在应用中通过动态扫描的方法显示。

四、设计原理分析

（1）从十字路口交通灯示意图分析可知：东西、南北方向信号灯控制

是中心对称的，即无论是主干道还是支干道两侧系统对同方向的信号灯控制是同步的。

（2）从示意图分析可知，人行道各个方向，系统对两侧的信号灯的控

制也是同步的。

（3）人行道和信号灯的显示不是一致的，人应该和车一起走，但应该

比车先停下来。

五、原理图(部分引脚未画)

六、流程分析图

假设交通灯交换的周期为60秒，则各个方向交通灯在时间轴上的交换情况如下表所示。

七、流程图

正常情况下交通灯的控制流程图

特殊情况下交通灯的控制流程图

八、实验程序

#include"reg51.h"

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int

uchar code b[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uint a;

sbit P30=P3.0; sbit P31=P3.1; sbit P10=P1.0; sbit P11=P1.1; void main() {uint i;

P30=1;P31=1;P10=1;P11=1;

P0=b[8];P2=b[8];P1=OX2B;P3=0XA3; void delay(void) {unsigned char e,f,g; for(g=252;g>0;g--) for(f=230;f>0;f--) for(e=33;e>0;e--);

nop; //初始化，数码管显示88并延时4s

while(1)

{for(i=250;i>0;i--) {calc();}JS();}}

void delayms(uint m) {uchar i,j;

for(i=m;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); }

void calc() { P30=1; P10=1;

P0=b[3];P2=b[3]; delayms(10); P30=0;P31=1; P10=0;P11=1 P0=b[9];P2=b[9]; delayms(10);

P1.2=1;P3.6=1;P3=0;

Delay28s;} void JS() {a++;

if(a==10) a=0;}

九、调试运行

1、按照硬件图接线，确保东西南北方向红黄绿灯以及数码管能够对应显示。

2、将程序拷进单片机并安装在实验板上，接上电源，打开开关，观察六个LED灯是否与交通显示情况对应，如果有偏差，则单步运行，进行调试，直至满足设计要求。

3、整体运行，观察灯显示和时间显示是否都符合要求，如果不符合，则再调试。直至满足要求。