基于单片机的智能交通灯的设计

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1、课程设计说明书1总体介绍1.1芯片简介AT89C5X芯片简介,AT89C51是AT89C5X系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。AT89C51内部有128个8位用户数据存储单元和128个

2、专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。AT89C51共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。AT89C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。AT89C51共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。AT89C51内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。AT8

3、9C51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。AT89C51内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但AT89C51单片机需外置振荡电容。1.2技术指标用AT89C51单片机设计一个智能交通灯控制系统，使其能模仿城市十字路口交通灯的功能，并对满足特殊的控制要求。每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯表示该道路允许通行。该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的

4、状态转换，实现十字路口自动化。交通等示意图如图1-1所示18课程设计说明书图1-1交通灯示意图1.3设计指标该控制系统能控制东西南北四个路口的红黄绿灯正常工作。东西和南北方向分时准行和禁行。两垂直方向的准行时间均为60s或120s，可以进行控制转换。准行方向亮绿灯与禁行方向亮绿灯55s后，四个产品同时加亮一黄灯进行闪烁，以警告车辆及行人，准行方向与禁行方向即将改变。四个道口用数码管显示路人行或禁行的剩余时间在交通情况特殊情况下可以通过K1、K2、K3按键对交通灯进行控制。当有紧急情况发生时按下K1键四个路口同时加亮黄灯进行闪灯且倒计时显示关闭。黄灯闪烁完毕后四路口全变红灯禁行，处

5、理紧急情况。有某方向上车辆过多，可以使用K2、K3键控制东西或南北方向通行，另一方向禁行。按下控制键后先在四个路口加5s的黄灯闪烁.18课程设计说明书2系统硬件电路的设计2.1AT89C5X单片机内部结构及引脚在AT89C5X系列单片机中，有2个系列：子51系列和52子系列。每个系列有若干种型号。51系列有AT89C51、8751和8031。我们以AT89C5X系列单片机的典型型号AT89C51为例来介绍其结构和功能。AT89C5X的内部结构框图2-1如下：图2-1AT89C51单片机内部结构分析上图，并按其功能部件划分可以看出，AT89C5X系列单片机是由8大部分组成的，分别为

6、：一个8位中央处理器CPU（又成为微处理器）、128个字节的片内数据存储器RAM、4KB的片内程序存储器ROM或EPROM、18个特殊功能寄存器SFR、4个8位并行输入输出I/O接口、1个串行I/O接口，完成单片机与其他微机之间的串行通信、2个定时器/计数器T0、T1、一个具有5个中断源，2个可编程优先级的中断系统。它可以接收外部中断申请、定时器/计数器中断申请和串行口终端申请。AT89C5X系统的引脚说明：AT89C5X系列单片机中的8031、AT89C51及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，图二是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和底线两根，外置石英振荡器的

7、时钟线两根，4组8位共32个I/O18课程设计说明书口，中断口线与P3口线复用。8951的复位方式可以自动复位，也可以是手动复位。除此之外，RESET是复用引脚，Vcc掉电其间，此引脚可以接备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。在编程时，EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。AT89C51的引脚图如图2-2所示图2-2AT89C51引脚图振荡器特性：XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外