单片机交通灯课程设计报告

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1、单片机交通灯设计指导老师：杨良煜学院；电气与控制工程院专业：自动化0802组员；蔡小红王玉婷刘凯慧日期：2011-01-0518单片机交通灯设计中文摘要：由于单片机越来越突出的重要作用，它无疑成为人们生活中的重要组成部分，带给人们诸多的方便是不可否认的，其中交通灯的控制就是一个典型的例子。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。本系统采用MSC-51单片机ATS核心来设计交通灯控制器，实现了交通灯的基本功能，可以控制东西方向和南北方向的红、黄、绿灯，除此之外，数码管显示时间的功能使交通灯使用较为灵活。本设计通过单片机输入输出各控制三种

2、灯，利用数码管倒计时，如此完成基本的交通功能。将发光二极管接与单片机p1口上，控制红绿灯。八段数码显示管采用共阳极接法，用单片机的p0口控制倒计时显示装置的十位数字，用单片机的p2口控制数码管显示的个位数字。当出现紧急情况时，按下紧急开关，进行紧急情况处理，并且设计了紧急情况处理，根据具体情况手动控制的功能。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强关键词：单片机、MSC-51、交通灯、红绿灯1.设计任务及要求本次设计应用单片机设计一个智能交通灯设计系统，使其能模仿城市“十字”路口交通灯的功能，能满足特殊的控制要求（如按K1，K2，K3的使用），该系统的具体功能要求如下：

3、1.1该系统能控制东西南北四个路口的红黄绿信号灯的正常工作。1.2当东西方向准行，南北方向禁行时，东西方向亮绿灯，南北方向亮红灯。1.3当南北方向准行，东西方向禁行时，南北方向亮绿灯，东西方向亮红灯。1.4两垂直方向的准行时间均为60秒。1.5准行方向亮绿灯与禁行方向红灯55秒后，四个路口同时加亮一盏黄灯进行闪烁，以警告车辆及行人，准行方向与禁行方向即将改变。1.6四个路口均用数码管显示准行或禁行的剩余时间。1.7在交通情况比较特殊时。可以通过K1，K2，K3三个键进行控制，具体要实现的功能如下：当具有紧急情况发生，如消防车，救护车等紧急车辆通过时，按下K1键，四个

4、路口同时加亮黄色信号灯进行闪烁（闪烁时间为5秒），并且倒计时显示装置关闭，黄色灯5秒闪烁完成后，四个路口的信号灯全部变为红灯，这样四个路口的普通车辆禁行，只允许紧急车辆通过，待紧急车辆通过后。松开K1键，表示紧急状态消除，交通灯控制系统恢复正常工作。18当东西方向车辆过多时，按下K2键，四个路口同时加亮黄色信号灯进行闪烁（闪烁时间为5秒），并且倒计时显示装置关闭，黄色灯5秒闪烁完成后，只允许东西方向车辆通过，南北方向车辆禁行。从而有效地调节东西方向车辆过多的情况，松开K2键，交通灯又开始正常工作。当南北方向车辆过多时，按下K3键，四个路口同时加亮黄色信号灯进行闪烁（

5、闪烁时间为5秒），并且倒计时显示装置关闭，黄色灯5秒闪烁完成后，只允许南北方向车辆通过，东西方向车辆禁行。从而有效地调节东西方向车辆过多的情况，松开K2键，交通灯又开始正常工作。2．方案比较与设计2.1显示界面的设计提供方案题目要求完成倒计时的功能，基于这个原因我们考虑了两种方案。方案一：采用数码管进行倒计时，此方案的优点是简单灵活稳定可靠，而且有成熟的电路可供选用；缺点是可以显示的符号和数码字符有限。方案二：完全采用点阵式LED显示。该方案的优点是可以方便的显示各种文字符，汉字，图形等；缺点是电路实现复杂，需要完成大量软件工作。由于我们只是进行简单的倒计时，只需要

6、进行简单的数字显示，并且考虑到成本，电路复杂程度等诸多因素，我们决定采用方案一实现系统的显示功能。2.2输入方案的设计题目要求系统有一些扩展功能，如紧急红灯，因此针对这种情况，我们讨论了两种方案。方案一：将上述扩展功能作为中断，即直接在I/O口上接手动开关控制紧急情况。此方案优点是实际情况由开关模拟，人为操作起来方便，可以清楚的观察到外部的紧急情况。然而缺点同样存在，系统自动控制的优点并未突出，中断的数目有限。方案二：直接将扩展线连在I/O口上，不需要外加开关。该方案的优点是扩展功能不受终端树目的限制，并且是完全自动处理多项中断。然而缺点是在单片机检测方面电路实现复

7、杂，而且使成本增加许多。由于我们扩展的只是在紧急情况下进行中断，使全部路口亮红灯，所以综合多种情况考虑我们采用方案一。2.3输出方案的设计由于题目要求采用单片机控制交通灯的发光情况，所以我们讨论了两种方案：方案一：采用扩展后的I/O口。该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM及计数器。若用该方案可以提供较多的I/O口，但操做稍显复杂。方案二：直接在I/O口上接发光二极管。该方案操作方便，简化了接线。由于该系统对交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O口就可以实现，而且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。3．系统设计思路利用单片机实现交通灯的控制，