基于单片机的交通灯控制器的设计与实现（程序仿真+电路图+任务书+说明书）

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1、摘要当今，红绿灯安装在各个道口上，己经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。而近年来，屮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屮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、交通运行速率上都奋很好的效益、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：单片机交通灯冃录觀0舰21.1单片机交通灯电路概述21.2设计任务21.3方案介绍31.3.1方案设计思想31.3.2方案示意图4第二章交通灯系统硬件设计52.1系统框架图

2、52.3单元电路的分析与介绍62.3.1MSC-51芯片简介62.3.2LED显示数码管92.3.3品体振荡器102.3.4复位电路11第三章交通灯系统软件设计123.1主程序流程图123.2软件延时程序123.3中断程序133.3.1定时器中断133.3.2外部中断143.4数码显示管倒计时程序143.5LED工作程序15第四章系统工作原理16第五章结论18g谢19辨文漱20隱121隱222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，同吋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

3、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P2U输出至双位数码管）；外加紧急事件中断处

4、理。本系统只在基础交通灯上加了一个紧急通道开关，其实用性只适合屮小型城市，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。1.3方案介绍1.3.1方案设计思想状态A干道灯显示B干道灯显示东西方向红灯(40s)黄灯(5s)东西方向红灯(34s)绿灯(34s)南北方向黄灯(5s)红灯(40s)南北方向绿灯(34s)红灯(34s)本方案分三步:1、要建立两路信号灯的控制系统

5、，本设计采用AT89C51芯片通过组合逻辑控制两路灯的显75关系。2、建立显示控制系统，本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51为屮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罝数环节中。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端口屮,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

6、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接口新片來扩充。HB!H111东西红灯亮1h>A

7、11.3.2方案示意（车辆禁止通行）南北绿灯亮（可以直线行驶和左转弯）图1.1东西绿灯亮（车辆可直线行驶和左转弯）南北红灯亮（车辆禁止通行）图1.2（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

8、、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，不过是东西（A）为绿灯、南北（B）红灯；图3HB!H111东西红灯亮1h>A

9、11.3.2方案示意（车辆禁止通行）南北绿灯亮（可以直线行驶和左转弯）图1.1东西绿灯亮（车辆可直线行驶和左转弯）南北红灯亮（车辆禁止通行）图1.2（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

10、图1一样是属于正常通行状态，不过是东西（A）为绿灯、南北（B）红灯；图3为紧急车辆通行状态，当遇到紧急车辆需要通过的时候，四周红灯全亮，紧急车辆可以从十字路口通行。第二章交通灯系