单片机控制交通信号灯论文

摘要

近年来，随着国民经济的快速发展，车辆的数量也在飞速增长，交通拥挤和阻塞的现象也频繁的出现。交通阻塞已经成为城市交通所迫切要解决的难题。而交通信号灯的出现对于解决这种问题产生了重要的意义。现在各个路口的路况都不是固定不变的，而是随着时间的变化而不断变化的，有些时候，可能还会发生各种意想不到的突发状况，所以设计出一个智能的交通控制系统意义深远。

交通信号灯的控制方式有很多，本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51和8255等来设计交通控制器，实现能根据实际车流量实时的改变红、黄、绿灯的持续时间，也可以手动的设置控制各方向红、黄、绿灯持续时间的智能交通控制系统。同时可以实现紧急情况处理，以及一路有车一路无车等特殊情况下的交通情况控制。

本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词：交通灯,单片机,MSC-51,计时

Abstract

In recent years, with the rapid economic development, the number of vehicles is also in rapid growth, traffic congestion and jam phenomenon also frequently appear. Traffic jams have become city transportation urgent to solve the problem. And the appearance of the traffic lights to solve this problem has an important significance. Now each intersection road conditions are not fixed, but as the change of time and constant change, some time, may still occur various unexpected emergencies, so to design a intelligent traffic control system is of far-reaching significance.

The control of traffic lights in many ways, the system USES the MCS-51 single-chip microcomputer AT89C51 and 8255 series design and traffic controller, can realize real-time traffic according to actual change red, yellow, and green duration, also can set the direction of the manual control red, yellow, and green duration of intelligent traffic control system. At the same time can realize the emergency, and a car all the way along the way, no car special situations of the traffic control.

This system is practical, simple operation and strong function expansion.

Key words: the Traffic lights, Single-chip microcomputer, MSC-51, the timer

目录

摘要................................................................................................................................................ I 目录.. (1)

第一章绪论 (3)

1.1交通灯简介 (3)

1.1.1交通灯的历史 (3)

1.1.2交通灯的出现 (3)

1.1.3交通灯的背景以及意义 (3)

1.2单片机介绍 (4)

1.2.1单片机 (4)

1.2.2单片机的发展历程 (4)

1.2.3单片机的特点 (4)

1.3 MCS-51系列单片机 (5)

1.3.1 MCS—51单片机内部结构有8大部分 (5)

1.3.2单片机的内部结构 (6)

1.3.3 MCS-51的引脚说明 (6)

第2章单片机控制交通系统总体设计 (8)

2.1单片机交通控制系统通行方案设计 (8)

2.2单片机交通控制系统的功能要求 (9)

2.2.1倒计时显示 (9)

2.2.2时间手动设置 (9)

2.2.3 紧急处理 (10)

2.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (10)

第3章系统硬件电路设计 (12)

3.1系统硬件总电路构成及原理 (12)

3.2系统工作原理 (12)

第4章系统软件设计 (14)

4.1一道有车另一到无车的程序设计 (14)

4.2出现紧急状况程序设计 (14)

4.3键盘功能处理程序设计 (14)

4.4 LED倒计时显示 (17)

4.5源程序设计 (17)

结论 (18)

参考文献 (19)

致谢 (20)

附录A 源程序 (21)

附录B 控制系统流程图 (24)

第一章绪论

1.1交通灯简介

1.1.1交通灯的历史

19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。

从此，城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。

1.1.2交通灯的出现

随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。

黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。

1.1.3交通灯的背景以及意义

交通灯是交管部分管理城市交通的重要工具。目前绝大部分交通灯其时间都是设定好的，不管是车流高峰还是低谷，红绿灯的时间都固定不变；还有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间，但控制起来都不是很灵活，这使得城市车流的调节不能达到最优。所以如果能够设计出更加合理智能化的交通灯控制系统，一定会对城市交通问题的解决提供很多发的帮助。

1.2单片机介绍

1.2.1单片机

单片微型计算机（Sing Chip Microcomputer）,简称单片机，是近代计算机技术发展的一个分支——嵌入式计算机系统。他是将计算机的主要部件（CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出接口电路等）继承在一块大规模的集成电路中，形成的芯片级的微型计算机。自从单片机问世以来，就在控制领域得到广泛的应用，特别是近年来，许多功能电路都被继承在单片机内部，如A/D、D/A、PWM、WDT等，极大提高了单片机的测量和控制能力，我们现在所说的单片机已突破了微型计算机（Microcomputer）的传统内容,更准确地名称应为微控制器（Microcontroller）,虽然我们任然称其为单片机，但应把他认为是一个单片形态的微控制器。

1.2.2单片机的发展历程

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。

在MCS-51系列单片机中，有两个子系列：51子系列和52子系列。每个子系列有诺干中型号。51系列有8051、8751和8031三个型号，后来经过改进产生了80C51、87C51、80C31三个型号；52系列有5021、8752、8032三个型号，改进后的型号是80C52/87C52、80C32。改进后的型号更加省电。52系列比对应的51系列增加了定时器T2并将内部程序存贮器增加到8KB。Inter公司停止生产MCS-51系列单片机之后将生产权转让给了许多其他公司，于是出现了许多与MCS-51兼容的单片机。现在生产MCS-51兼容单片机的公司对其进行了不同程度的改进和提高。我们现在使用比较的多的是AT89C51/AT89S51等。

通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。

1.2.3单片机的特点

（1）性价比高，开发周期短，易于产品化，

（2）集成度高，可靠性好，抗干扰性强，

（3）功能完善，接口多样，

（4）低功耗、低电压

一般电源供电电压在0.5～3V范围内单片机都能正常工作，供电的下限可达1～2V。

（5）总线多样，易于扩展

单片机外部的典型三总线结构,方便系统构扩展,构成各种规模的应用系统。外部总线增加了I2C及SPI等串行总线方式, 可根据需要进行并行或者串行扩展。

1.3 MCS-51系列单片机

1.3.1 MCS—51单片机内部结构有8大部分

（1）一个8 位的中央处理器CPU（又称为微处理器）

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。

（2）有128字节的片内数据存储器RAM。

8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，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。

（3）4KB片内程序存储器ROM或EPROM

8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据.

（4）片内18个特殊功能寄存器（SFR）

（5）4个8位的并行输入输出I/O口（PIO）

8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输

P0口P0.0~P0.7 输入与输出分时的传送地址低8位与数据线

P1口P1.0~P1.7 输入与输出无第二功能

P2口P2.0~P2.7 输入与输出传送地址的高8位

P3口P3.0~P3.7 输入与输出P3.0—RXD：串行口输入端

P3.1—TXD：串行口输出端

P3.1—TXD：串行口输出端

P3.2—：外部中断0中断请求输入端

P3.3—：外部中断1中断请求输入端

P3.4—T0：定时器/计数器0外部输入端

P3.5—T1：定时器/计数器1外部输入端

P3.6—：外部数据存储器写选通信号

P3.7—：外部数据存储器读选通信号

（6）1个串行口I/O（SIO/UART）完成单片机与其他微机的之间的串行通信

（7）2/3个16位定时器/计数器（TIMER/COUNTER）

（8）可处理5个中断源，两级可程序优先级的中断系统

其中含有MCS-51指令集含111条指令，按照指令操作功能话费有五类：

<1>数据传送指令（28）

<2>算术运算指令（24）

<3>逻辑运算及转移指令（25）

<4>控制转移指令（22）

<5>位操作指令（12）

1.3.2单片机的内部结构

除去图中的存储电路和I/O部件，剩下的是CPU，它可以分为运算器和控制器两部分。运算器功能部件包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器B、暂存寄存器TMP1、TMP2、程序状态字寄存器PSW等。控制器功能部件包括程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、定时控制逻辑电路CU、数据指针寄存器DPTR、堆栈指针SP及时钟电路等。

1.3.3 MCS-51的引脚说明

MCS-51系列单片机中的8031、8051及8951均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。

MCS-51系列单片机中的8031、8051及8951均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：如图1-1

图1-1

Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET 由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。

8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图1-2所示。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM 的数据不丢失。

图1-2

·Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。

如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。

·Pin29:当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。

·Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线，8051和8951单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。

在编程时，EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。

第2章单片机控制交通系统总体设计

2.1单片机交通控制系统通行方案设计

设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状1，周而复始，即如图（图2-1）所示：直至状态6然后循环至状态1，通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下：

图2-1交通状态

通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下：

东西方向红灯灭，同时绿灯亮，南北方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时20秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。

东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时5秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。

南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时20秒。此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。

南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时5秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。

下面我们可以用图表表示灯状态和行止状态的关系如下：

东西南北四个路口均有红绿黄3灯和数码显示管2个，在任一个路口，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。状态及红绿灯状态如表1所示。说明：0表示灭，1表示亮。

2.2单片机交通控制系统的功能要求

本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示，车流量检测及调整，交通违规处理和紧急处理等功能。

2.2.1倒计时显示

倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安全。倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的1种方法，它可以提醒驾驶员灯色发生改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。

2.2.2时间手动设置

除系统根据车流量自动控制调整，也可以通过键盘进行手动设置，增加了人为的可控性，避免自动故障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变为红灯。键盘是单片机系统中最常用的人机接口，一般情况下有独立式和行列式两种。前者软件编写简单，但

在按键数量较多时特别浪费I ／0口资源，一般用于按键数量少的系统。后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机I ／0 口资源相对较少而需要较多按键时，此方法仍不能满足设计要求。本系统要求的按键控制不多，且I ／0口足够，可直接采用独立式。

2.2.3 紧急处理

交通路口出现紧急状况在所难免，如特大事件发生，救护车等急行车通过等，我们都必须尽量允许其畅通无阻，毕竟在这种情况下是分秒必争的，时时刻刻关系着公共财产安全，个人生死攸关等。由此在交通控制中增设禁停按键，就可达到想此目的。

2.3单片机交通控制系统的基本构成及原理

单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行，当然，接入LED 数码管就可以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。本系统在此基础上，加入了违规检测电路和车流量检测电路为单片机采集数据，单片机对此进行具体处理，及时调整控制指挥，为了超越视觉指挥的局限性，同时接上蜂鸣器，在听觉上加强了指挥提醒作用。如图（图2-2）所示：

图2-2 系统的总体框图

据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由车流量检测模块，违规检测模块，和按键设置模块等产生输入，信号灯状态模块，LED 倒计时模块和蜂鸣器状态模块接受输出。系统的总体框图如上所示。

键盘设置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号，系统进入正常工作状

态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。在此过程中还要实时捕捉违规检测和紧急按键信号，以达到对异常状态进行实时控制的目的。急停按键和违规检测随时调用中断。

在模式选择上，若为自动模式，将不断调用车流量检测模块对车流量进行检测统计，到达一定时间将修正通行时间一满足不同路况的需要。

第3章系统硬件电路设计

3.1系统硬件总电路构成及原理

采用12只发光二级管模拟交通信号灯，以单片机的p1口控制这12只放光二极管。在P1口与发光二级管之间采用74LS07作驱动电路，口涎输出高电平则信号灯熄灭，口涎输出低电平则信号灯亮。

各口线控制功能以及相应控制码（P1端口数据）见下表

控制码表2-2

分别以按键S1、S2模拟A、B道德车辆检测信号，当S1、S2为高电平（不按按键）时，表示有车；当S1、S2为低电平（按键按下）时，表示无车。S1、S2相同时属于正常情况，S1、S2不相同时属于一道有车一道无车的情况，因此产生外部中断1中断的条件是：=S1+S2，可以用74LS266(如无74LS266，可用74LS86与74LS04组合)来实现。另外，还需将S1、S2信号接入单片机，以便单片机查询有车车道，可将其分别接至单片机的P3.0口和P3.1口。

用按键S0模拟紧急车辆通过开关，当S0为高电平时属正常情况，当S0为低电平时，属紧急车辆通过的情况，直接将S0信号接至脚即可实现外部中断0中断。

3.2系统工作原理

系统上电或手动复位之后，系统等待模式选择设置键按下，模式分两种：红绿灯时间自动和红绿灯时间设置。若此时F键按下，则设置为自动模式，若此时按下的是S键，则设置为时间设置模式，依次按S若干次，J键若干次可设置好两个方向的红绿灯时间，再按F键确认。其实这个过程就是将存储时间值的寄存器进行设置，以及标志是否要进行车流量检测及调整。

接下来，系统必须先显示状态灯及LED数码管，将状态码值送显P2口，将要显示的时间值的个位和十位分别送显P0和P1口，在此同时以50ms为周期，用软件方法计时1秒，到达1s就要将时间值减1，刷新LED数码管。

时间到达一个状态所要全部时间，则要进行下一状态判断及衔接，并装入次状态的相应状态码值以及时间值，

当然，还要开启两个外部中断，其一为违规信号或禁停信号输入，一旦信号有效，中断开始，进入中断服务子程序，开启蜂鸣器禁止全部通行，当按下F键，中断结束返回。其二为车流量检测信号输入，若检测到车辆经过，进入相应的中断子程序，将存储车流量的寄存器加1，然后中断结束返回。

每满一个状态循环周期，若为自动模式，则须将检测到的车流量数据处理一次，判断两个方向的交通轻重缓急状况，再调整下次状态循环的红绿灯时间，以达到自动控制的目的。

第4章系统软件设计

4.1一道有车另一到无车的程序设计

主程序采用查询方式定时，有R2寄存器确定调用0.5s延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种视角。子程序采用定时器1方式1，查询式定时，定时器定时50ms，R3寄存器确定50ms循环10次，从而获取0.5s的延时时间。

一道有车另一到无车的中断服务程序首先要保护现场，因需要用到延时子程序和P1口，故需保护的寄存器有R3、P1、TH1和TL1。保护现场时还需关中断，以防止高优先级中断（紧急车辆通过所产生的中断）出现时导致程序混论。然后，开中断，由原件查询P3.0和P3.1口，判别哪一道有车，再根据查询情况执行相应的服务。待交通灯信号出现后，保持5s的延时，然后，关中断，恢复现场，再开中断，返回主程序。

程序见附录A：一路有车一路无车中断子程序ONEBUSY

4.2出现紧急状况程序设计

出现紧急车辆时的中断服务程序也需要保护现场，但无需关中断，因其为高优先级中断，然后执行相应的服务，待交通灯信号出现后延时20s，确保紧急车辆通过交叉路口。然后，恢复现场，返回主程序。

交通信号灯模拟控制系统主程序以及中断服务程序的流程图如图所示。

源程序设计如下：

见附录A紧急情况中断子程序EMERG

4.3键盘功能处理程序设计

键盘用外部中断来处理，首先判断哪个案件按下，然后按照总体方案中规划编写每个按键的功能程序，下面列出四个按键的功能描述和处理程序。第一个键。系统由运行状态进入修改参数状态，需做以下工作：

停止倒计时。

将某一方向的红灯参数和绿灯参数调出来，送显示缓冲区。

第一个数码管闪烁，标志进入设置状态。

程序设计：

KEY1：；第一个键功能

PUSH ACC ；保护现场

CLR TR0 ；关闭定时器，停止倒计时

LCALL RCS ;调用读系统参数子程序

SETB 54H ;第一个闪烁，其余不闪烁

CLR 55H

CLR 56H

CLR 57H

POP ACC ；恢复现场

RETI ；中断返回

第二个键，加1键。按下表分配的位标志和显示缓冲区单元，一次对四个数码管的闪烁标志位进行判断，对相应的显示缓冲区进行加1处理（0~9变化）。程序结构如下图所示。程序如下：

KEY2：

MOV R2,55H ;第二个键功能程序

CJNZ R2，#0，KEY2A ；判断是否为0，否转移

MOV 55H,#10 ;是赋值10

KEY2A:DEC 55H ；减1

RETI

第三个键，移位键。使数码管闪烁一次移位，和第二个键配合修改四个数码管上的数据。程序结构和第二个键一样，仅是处理内容不同，进行移位操作。在编程时应注意，移到下一位闪烁时应将前面数码管的亮灭标志清0，避免移位后熄灭。

程序如下：

KEY3： ;第三个键功能

PUSH ACC ;保护现场

JNB 54H,KEY3A ;第一个数码管不闪烁

；转移判断下一个

CLR 54H ;闪烁，清闪烁

CLR 50H ;清灭标志

SETB 55H ;置下一位闪烁，实现移位

POP ACC ;恢复现场

RETI ;中断返回

KEY3A: JNB 55H,KEY3B ;第二个数码管不闪烁转移判断下一个

CLR 55H ;闪烁，清闪烁

CLR 51H ;清灭标志

SETB 56H ;置下一位闪烁，实现移位

POP ACC ;恢复现场

RETI ;中断返回

KEY3B: JNB 56H,KEY3C ;第三个数码管不闪烁转移判断下一个

CLR 56H ;闪烁，清闪烁

CLR 52H ;清灭标志

SETB 57H ;置下一位闪烁，实现移位

POP ACC ;恢复现场

RETI ;中断返回

KEY3C: ;第四个数码管闪烁

CLR 57H ;闪烁，清闪烁

CLR 53H ;清灭标志

SETB 50H ；置下一位闪烁，实现移位

POP ACC ;恢复现场

RETI ;中断返回

第四个键，运行键。操作系统重新进入指挥交通状态，需要做以下操作：

保存修改过后的参数，并替换系统的原有参数。数码管上设置的知识一个方向的红绿灯参数，另一个方向可以通过计算求得：

一个方向的红灯数据=另一个方向的绿灯数据+2（黄灯数据）

两个方向的参数一起存放到AT24C02中（调用写子程序）。

设置初始系统状态（于初始化部分一样）。

使数码管不闪烁。

启动倒计时时，进入指挥交通状态。

程序如下：

KEY4： ;第四个键功能

PUSH ACC ;保护现场

MOV A,73H ;取红灯高位

MOV B,#10

MUL AB ;乘10

ADD A,72H ;加红灯低位=南北方向红灯数据

MOV 60H,A ;南北红灯

CLR C

SUBB A,#2

MOV 63H,A ;东西绿灯

MOV A,71H ;取绿灯高位

MOV B,#10

MUL AB ;乘10

ADD A,70H ;加上绿灯低位-南北方向绿灯数据

MOV 62H,A ;南北绿灯

ADD A,#2

MOV 62H,A ;东西红灯

LCALL WRC ;调写参数子程序

MOV 2AH,#0 ;位50H~57H清为0，使数码管正常显示

LCALL STATUS ；调系统初始状态设置子程序

LCALL RCS ;调用读写系统参数子程序

SETB TR0 ;恢复现场

RETI

4.4 LED倒计时显示

LED计时每1秒都要刷新1次，那么计时满1秒时就要将存储时间的工作寄存器R4减1，然后送入LED显示程序中显示。下面要将时间数据R4的十位，个位分开送显P1，P0端口，首先将R4除以10，整数即十位放在A中，余数即个位放在B中，设置7段LED 显示数据的数据表，用数据指针寄存器DPTR指向数据表的首地址，再加上A中的偏移量，就可以指向十位数字，然后送显即可，个位显示同理。具体程序如下：

MOV A, R4

MOV B, #10

DIV A, B

MOV DPTR, #LEDMAP

MOVC A, @A+DPTR

MOV P1, A

MOV A, B

MOVC A, @A+DPTR

MOV P3, A

LEDMAP: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

……

4.5源程序设计

见附录A

结论

通过这次交通灯的课程设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决现实问题的能力。使我在单片机的基本原理、单片机应用学习过程中，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为一名合格的应用型人才打下良好的基础。综合课程设计让我把以前学习到的知识得到巩固和进一步的提高认识，对已有知识有了更深层次的理解和认识。在此，由于自身能力有限，在课程设计中碰到了很多的问题，我通过查阅相关书籍、资料以及和周围同学交流得到解决。

还有交通灯是我们生活中非常常见的一种东西，对于我们学以致用的这种能力得到了很好锻炼，能够为我们以后的工作于学习打下基础。

本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。由于本人的水平有限，设计中难免会有一些不合理的部分，系统的稳定性还有待提高。

交通灯控制系统毕业论文

基于单片机的交通灯设计

摘要: 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ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A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P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词： 单片机交通灯闯红灯检测车流量 1 引言 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。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少

基于单片机交通灯课程设计报告书

三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED 显示等等组成交通灯演示系统。系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51，交通规则 引言：随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。 一、方案比较、设计与论证

(1) 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2) 显示界面方案: 该系统要求完成数码管倒计时（15s）、状态灯发光二极管（红、黄、绿）的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3) 输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案： 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口,实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 (4) 系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统.

基于51单片机的交通信号灯系统本科毕设论文

毕业设计 基于单片机的交通信号的灯控制系统 一． 综合实训的主要内容 1.设计任务 设计一单片机控制的交通信号灯系统，模拟城市十字路口交通信号灯功能。 2.基本功能要求 2.1 交通信号控制 直行车道红黄绿灯控制、左行车道绿灯控制、人行横道红绿灯控制。 2.2 通行时间显示 数码管倒计时显示通行时间。 2.3 时间参数设置存储 按键实现通行时间的设置，并存储到EEPROM （24C02）芯片中。 二． 硬件方案设计与论证 1. 显示模块设计 1.1倒计时时间显示 设计思想：由于该系统要求完成倒计时显示通行时间的功能，且考虑到实际的交通系统中车辆及行人通行时间不会超过一分钟，基于以上原因，我们考虑完全采用数码管显示，四个路口分别采用一个二位共阴极数码管进行显示。（其实物图见附录1图5.3） 图2.1 数码管原理图 原理图分析： 为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。七段数码管（a,b,c,d,e,f,g ）加上一个小数点(dp)，共计8段，构成一个字节，通过对这八段给予高低平使二极管 GND a b c d e f g dp g f e d c b a （a）

导通或截止，从而显示不同的数字或字符。系统中所使用的是2位共阴数码管（实物图见附录），其管脚从左上方起顺时针依次为1,a,b,e,d,2,g,f,dp,c。 1.2 状态灯显示 设计思想：由于该系统要求完成状态灯显示的功能，我们把各个路口的红灯和黄灯设成直行和左拐两个通行方式所共有，也就是说，一个路口只需四个状态灯，一个直行通行的绿灯，一个左拐通行的绿灯，一个共有的红灯，一个共有的黄灯，人行横道采用红绿灯控制，综上所述，我们共使用16个LED绿灯，12个LED红灯，4个LED黄灯来完成状态灯显示功能。 2.控制模块设计 2.1 设计思想 由于本系统结构简单，实现较容易，不需要大量的外围扩展，所以我们采用STC89C51单片机作为主控制器，STC89C51单片机具有体积小，功耗低，控制能力强，价格低、扩展灵活，使用方便等特点，其最小系统由振荡电路、复位电路构成。 2.2 最小系统原理图 图2.2 单片机最小系统原理图 原理图分析：51单片机最小系统由复位电路，振荡电路组成。振荡电路使用11.0592MＨz高精度晶振，振荡电容选择30pF瓷片电容；复位电路采用RC电路。 3.存储模块 3.1 设计思想：系统掉电存储模块采用串行E2PROM，它是基于IIC总线的存储器件，遵循二线制协议，其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点。 3.2 24C02芯片原理图

基于单片机交通灯课程设计

重庆三峡职业学院 课程设计 课题名称交通灯控制系统设计 交通灯控制系统设计 摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED显示等等组成交通灯演示系统。 系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。 关键词：AT89C51,交通规则 弓I 言:随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。

一、方案比较、设计与论证

(1)电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案 方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。 方案二：采用干电池提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。 综上所述，我们选择第二种方案。 (2)显示界面方案： 该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案： 方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。 方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。 综上所述，我们选择方案二。 (3)输入方案： 题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案: 方案一：采用矩阵键盘。该方案的优点是： 可提供较多I/O 口，实现更多的外部中断。直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。 方案二：直接在IO 口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路。 由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM E经够用，故选择方案二。 (4)系统方案： 本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统? 单 片 机

51单片机红绿灯课程设计报告书

1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案： 方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。 综上所述，选择方案一。 3 输入方案： 设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。 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，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示： 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能：

51单片机交通灯课程设计

第一章单片机概述 单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。 单片机的应用技术是一项新型的工程技术，其内涵随着单片机的发展而发展。由于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活，为许多大公司所采纳，使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51系列单片机以后，世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片机，使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强，在国内外单片机应用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点，在各个领域都有广泛的应用，有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，

产品更新换代的节奏也越来越快。 第二章MSC-51芯片简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品。 8051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：

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。 ·数据存储器(RAM) 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，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。 ·程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM)： 8051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。 ·并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口： 8051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。

基于51系列单片机的交通信号灯控制系统设计

文献检索作业 题目（中文）：基于51系列单片机的交通信号灯控制系统设计（英文）：Design of traffic signal lamp control system based on 51Series MCU 学院 专业班级 学生姓名 学号 完成日期2015年11月指导教师评分

上海师范大学天华学院2017届 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目基于51系列单片机的交通信号灯控制系统设计 学生姓名学号 学院指导教师姓名 建议从以下方面填写：1.简述课题的作用和意义2.国内外的现状和发展趋势等情况(文献综述)，尚待解决的问题；3.重点介绍完成任务的可能思路、方案和计划；4.(工科类专业需填写)所需的主要仪器和设备等。 一、选题背景 当今，红绿灯安装在个个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这个技术在19世纪就已经出现了。 信号灯的出现，使得交通得以有效的管理，对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯时通行信号灯，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非两一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆必需让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行横线的行人优先通行。红灯是禁行信号灯，面对红灯的车辆必需在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已经十分接近停车线而不能安全停车的可以进入交叉路口！ 意义：1、减少交通事故，增加交通安全。 2、缓和交通拥挤、堵塞，提高运行效率。 3、节约能耗，降低车辆对环境的污染。 二、历史背景、现状及发展趋势 1、历史背景： 1.1、1868年12月10日，历史上第一盏交通信号灯出现在英国威斯敏斯特议会大楼前，这个交通信号灯高约7米，在它的顶端悬挂着红、绿两色可旋转的煤气提灯，为了将红、绿两色的提灯进行切换，在这盏灯下必须要站立一名手持长杆的警察，通过皮带拉拽提灯进行颜色的转换，后来还在这盏信号灯的中间加装了红、绿两色的灯罩，前面有红、绿两块玻璃交替进行遮挡，白天不点亮煤气灯，仅以红、绿灯罩的切换引导人们前进或停止，夜晚则将煤气灯点燃，照亮红、绿两色灯罩。

基于51单片机的交通灯(红绿灯)设计论文报告

通过单片机仿真交通灯

第一章概述 1.设计内容： 用AT89S52单片机控制一个交通信号灯系统，晶振采用12MHZ。 设A车道与B车道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道。设计要求如下：用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。正常情况下，A、B两车道轮流放行，A车道放行50s，其中5s用于警告；B车道放行30s，其中5s 用于警告。交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为地改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况。在B 车道放行期间，若A车道有车而B车道无车，按下开关K1 使 A车道放行15s；在 A车道放行期间，若B车道有车而A车道无车，按下开关K1 使B 车道放行15s。有紧急车辆通过时，按下K2开关使 A、B车道均为红灯，禁行20s。 2.设计目的： 1）进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。 2）掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。 3）通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。 4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5）通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，为我们今后从事相应工作打下基础。 3.设计原理： 利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、查询、中断功能；能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，采用查询的方式，根据具体情况，自动给予时间通行，其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人，同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”。 使用AT89C51单片机控制 4个方向的交通灯（红﹑黄﹑绿）并用数码管显示其时间。

基于51单片机控制交通灯的毕业设计

安徽工商职业学院ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE 毕业设计（论文） 基于单片机控制的交通灯毕业设计 系别：电子信息系 专业班级：10应用电子技术2班 学号： 103596 学生姓名：吴坤 指导老师：聂凯 二零一二年十月

基于单片机控制的交通灯毕业设计 摘要 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。本设计主要分为五大模块输入：控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯、黄灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路，避免了系统因输入信号抖动产生误操作；显示时间直接通过AT89C51的P2口输出，由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。 关键字：AT89C51 LED显示交通灯

The Traffic Light Based On The Single-chip Control Abstract The intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time. Key word: The AT89 C51 LED show transportation light

单片机交通灯开题报告

MS 本科毕业设计(论文)开题报告 题目：基于单片机的交通信号灯控制系统的设计 教学单位： 00000000000 专业： 0000000000000000000000 学号： 0000000000 姓名： 0000000000 指导教师： 000000000 2009年12月

开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室审查后生效。 2．开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于12篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少2篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写。 4．指导教师意见和所在教学单位意见用黑墨水笔书写，并亲笔签名。 5. 年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2009年11月26日”或“2010.11.26”

1．毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。 1.1背景： 交通运输对经济发展的制约作用不同程度地普遍存在每个国家，如何解决大城市周围地区交通拥挤和堵塞现象几乎成了最为棘手的难题。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制。近年来单片机技术发展的非常迅速，有单片机做成的产品外围元件很少，能实现的功能却很广，广泛应用于工业，交通等。兼于此，特用单片机设计此电路。 1.2研究意义： 交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。为此，采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制电路，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的PI口设置红绿灯燃亮的时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示，三种颜色灯交替点亮以及紧急情况下的中断处理功能。 1.3 国内外相关研究情况： 随着我国经济的高速发展，人们对私家车、公交车的需求越来越大。相应地，我国进入WTO以后，我国经济贸易与世界接轨，汽车业关税大大降低，使很多人都能负担得起，买私家车不再是梦想。但是，私家车、公交车的大增无疑会对我国交通系统带来沉重的压力。放眼现在的中国，如广州、香港、上海等大都市，无不受到交通堵塞的困扰。中国要发展，交通事业决不能停步不前。有及于此，我国交通管制系统应当以人性化、智能化为目的，作出相应的改善。本论文正是以此为出发点，对单片机控制的交通信号灯模型作了较详尽的介绍。单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

proteus的单片机控制模拟交通灯的设计

AT89C51单片机的片内硬件结构 AT89C51单片机的主要工作特性： 1．内含4KB 的FLASH 存储器，擦写次数1000次。 2．内含28字节的RAM 。 3．具有32根可编程I/O 线。 4．具有2个16位可编程定时器。 5．具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构。 6．具有1个全双工的可编程串行通信接口。 7．具有一个数据指针DPTR 。 8．两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式。 9．具有可编程的3级程序锁定定位。 AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V 且典型值为5V ,最高工作频率为24MHz 。 AT89C51各部分的组成及功能： 单片机的中央处理器（CPU ）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部分。 (1) 运算器 运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU 、 振荡器和时钟电路 数据存储器 128字节 程序存储器 14KB CPU 两个16位定时器 计数器 中断 控制 总线扩展控制器 并行可编程 I/O 口 可编程 串行口 内部总线 外部中断 扩展控制 P0 P1 P2 P3 RXD TXD

累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。 ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。 累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 （2）控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H。 （3）存储器 片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 （4）外围接入电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理： 1.引脚排列及其功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。 (1)I/O口线 P0口—8位、漏极开路的双向I/O口。 当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。P0口也可做通用I/O 口使用，但需加上拉电阻。作为普通输入时，应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。 P1口—8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。

最新毕业设计--单片机模拟交通灯设计

毕业设计 题目模拟交通灯 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期

设计任务书 设计题目： 模拟交通灯 设计要求： 1.用单片机设计一个模拟交通灯，在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄橙灯（橙色灯代表左转信号）,显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯、橙灯,另一个方向是橙灯、红灯、黄灯、绿灯。 2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通过或禁止通行的时间。其中左转灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。 3.当各条路上任意一条出现特殊情况,例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁,当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。 设计进度要求： 第一周：确定题目；查找和题目有关的资料； 第二周：查找资料，阅读资料； 第三周：结合实物写总体设计方案； 第四周：硬件选片和硬件设计； 第五周：软件设计； 第六周：上机调试； 第七周：写毕业设计； 第八周：毕业答辩。 指导教师（签名）：

摘要 随着社会经济的快速发展，人们的生活水平提高，拥有车辆的家庭越来越多，但随之而来的交通问题也成为政府关注的问题。 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量，提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。本人选择制作交通灯作为课题加以研究。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，利用单片机89S51为核心部件，外加定时器、复位电路、晶振电路、显示电路等，设计一个比较符合交通规则的模拟交通灯，包括人行道，车行道、南北东西左转、应急车道，以及基本的交通灯的功能，同时给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词：交通灯，单片机，定时器

基于51单片机交通信号灯控制毕业设计

第一章绪论 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。如果交通控不好道路还是无法保障畅通安全。作为交通控制的重要组成部份单片机。因此，本人选择制作交通灯作为课题加以研究。 我国大中城市交通系统压力沉重。交通管制当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。该系统分为单片机主控电路、键盘控制电路和显示电路三部分组成。并在软硬件方面采取一些改进措施，实现了根据十字路口车流量、进行对交通信号灯的智能控制，使交通信号灯现场控制灵活、有效从一定程度上解决了交通路口堵塞车辆停车等待时间不合理等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广阔的应用前景。 1.1 课题背景 随着我国国民经济的迅速发展，城市街道车辆大幅度增长，给城市交通带来巨大压力，交通拥堵已成为影响城市可持续发展的一个全局性问题。而街道各十字路口，又是车辆通行的瓶颈所在。已有的许多建立在精确模型基础上的交通系统控制方案都存在着一定的局限性。研究车辆通行规律，找出提高十字路口车辆通行效率的有效方法，对缓解交通堵塞，提高畅通率具有十分现实的意义。地面道路是一个庞大的网络，交通状况十分复杂，使目前交通控制器的单一时段控制已不能满足现代交通流量的多边性，特别是在交通流量高峰期时，往往会造成交通路口的通过率下降，甚至出现交通混乱现象，城市的交通拥挤问题正逐渐引起人们的注意。道路平面交叉口（简称交叉口）是交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”，国内外城市的交通事故约有一半发生在交叉口。因此，交叉口这个事故多发源不能不引起人们的高度关注。随着交通技术、

基于单片机的交通灯的设计—课程设计论文

专业（电子）课程设计报告 电子信息工程专业10级学生单片机原理课程设计任务书

目录 目录 (3) 摘要： (4) 1．设计任务要求及目的 (5) 1.1设计任务 (5) 1.2基本要求 (5) 1.3设计目的 (5) 2．设计思路 (6) 2.1设计原理： (6) 2.2设计方案及其总体设计框图 (6) 3．交通灯控制系统的硬件设计 (7) 3.1系统硬件电路构成及外部硬件件的选取 (7) 3.2系统工作原理 (8) 3.3单片机小系统的基本组成及硬件图 (10) 3.4外围电路工作原理及系统硬件图 (10) 4．系统软件程序的设计 (13) 5．课程设计心得体会 (14) 参考文献 (15) 附录： (16)

题目：交通灯 摘要：实现这井然秩序靠的是交通信号灯的自动指挥系统的交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片80C51为中心器件来设计交通灯控制器，完成对A 、B道上均有车辆要求通过时各自顺时放行；在一道有车而另一道无车和有紧急车辆要求通过时，系统做出正确应急控制。 本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。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，本系统还应根据具体硬件结构软硬件结合加以完善。

1．设计任务要求及目的 1.1设计任务 （1）单片机最小系统的焊制并以其为核心，设计制作一个交通灯控制系统。（2）按设计要求使用Proteus软件绘制电路图。 （3）编写相应程序，按要求实现相应控制。 （4）已编写的程序用Proteus仿真，对程序进行反复调试。 （5）按要求撰写课程设计报告。 1.2基本要求 （1）A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行5分钟（调试时改为5 秒钟），B道放行4 分钟（调试时改为4 秒钟）。 （2）一道有车而另一道无车（实验时用开关K0 和K1 控制），交通灯控制系统能立即让有车道放行。 （3）有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟，有紧急车时UINT0 为高电平。 （4）绿灯转换为红灯时黄灯亮1秒钟。 1.3设计目的 （1）使学生基本电子元器件加深了解，并掌握各个器件对物理量的的识别和检测方法。 （2）提高学生的动手能力，并在实践中巩固升华理论知识。 （3）熟练应用相应软件如Proteus等对电路的设计和仿真。 （4）在熟练掌握单片机的基本原理同时能将其应用于系统的设计。提高学生的动手兴趣，激发自主学习意识并在理论知识应用中使创新意识得到培 养。

基于单片机的交通灯控制系统设计论文

毕业论文 题目基于单片机的交通灯控制系统设计 姓名 **** 学号 所在系专业年级 指导教师职称 二O一四年五月三十一日

摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，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ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制嚣，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮。倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词：单片机；交通灯

Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, SCM applications are constantly go, at the same time drive the traditional control detection nissin month good updates.Crossroads transports, bustling, bike lanes, pedestrian footbridge humanitarian, in an orderly way. So what to do this in order? Rely on is the automatic command system of traffic lights. A lot of traffic signal lamp control way. This system adopts the MSC - 51 series microcontroller ATSC51 and programmable parallel I/O interface chip 8255 a tao, a device for the center to design a traffic light control can realize the according to actual traffic by 8051 chip P1 mouth set function of red and green light burning time; Light traffic light cycle. The countdown with 5 seconds left yellow lights flashing warning; Vehicle running a red light alarm; Green time can detect the number of cars and can through digital tube display. The system practical, simple operation, strong extended functionality. Key words: single chip microcomputer; The traffic light

基于单片机的交通灯设计 文献综述

基于单片机的交通灯设计文献综述 毕业论文设计文献综述题目:基于单片机的交通灯设计学生姓名: 赵龙飞学院: 衡水学院专业: 电子信息工程 年级: 2008级学号: 200840513048 本专科: 本科指导教师: 霍聪颖衡水学院教务处印制第1 页毕业论文设计文献综述论文设计题目基于单片机的交通灯设计指导教师霍聪颖研究方向参考文献情况国内7篇国外1 篇共计8篇收集参考文献时间2012年1月1日至2012年3月8日一、文献综述 1.交通控制系统的发展城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段由于交通的各种矛盾不断出现人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来从而促进了交通自动控制技术的不断发展。早在1850年城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。世界上第一台交通自动信号灯的诞生拉开了城市交通控制的序幕1868年英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯用来控制交叉路口马车的通行但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。1914年及稍晚一些时候美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯它们采用电力驱动与现在意义上的信号灯已经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯这是城市交通自动控制的起点。

20世纪30年代初美国最早开始用车辆感应式信号控制器之后是英国当时使用的车辆检测器是气动橡皮管检测器。车辆感应控制器的特点是它能根据检测器测量的交通流量来调 整绿灯时间的长短使绿灯时间更有效地被利用减少车辆在 交叉口的时间延误比定时控制方式有更大的灵活性。车辆感应控制的这一特点刺激了车辆检测器技术的发展。继气动橡皮管式检测器之后雷达、超声波、光电、地磁、电磁、微波、红外以及环形线圈等检测器相继问世。当今在城市道路交通自动控制、交通监测和交通数据采集系统中应用最广的是环形线圈车辆检测器。超声波检测器主要在日本等少数国家得到广泛应用。计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力更是实现了以一个城市或者更大地域而非简 单的一个路口的交通总体控制系统。1952年美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信 号机网的配时方案自动选择式信号灯控制而加拿大多伦多 市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。这是道路交通控制技术发展的里程碑。可以说在近百年的发展中道路交通信号控制系统经历了手动到自动从固定配时 到灵活配时从无感应控制到有感应控制从单点控制到干线 控制从区域控制到网络控制的长远过程。交通控制研究的发