单片机课程设计示例(交通灯控制)
单片机交通灯实验报告(一)
单片机交通灯实验报告（一）引言概述：交通灯是城市交通管理的重要组成部分，通过控制红绿灯的变化，实现车辆和行人的有序通行。
本文将详细介绍单片机交通灯实验的设计与实现，包括硬件设计、程序编写和实验结果分析。
正文：一、硬件设计1. 确定电路所需元件：单片机、LED灯、电阻等。
2. 组装硬件电路：按照电路图进行元件的连接，确保电路的正确连接。
3. 设计适当的电源：为单片机和LED灯提供稳定的电源。
二、程序编写1. 定义程序所需的IO口：确定控制LED灯的IO口。
2. 初始化单片机：设置单片机的工作频率和中断。
3. 设计交通灯的流程控制：根据实际的交通灯变化规律，设计程序的流程控制。
4. 编写交通灯控制的函数：使用if-else语句或switch-case语句编写函数控制交通灯的变化。
5. 调试程序：通过单片机调试工具或仿真软件，检查程序运行的正确与否。
三、实验结果分析1. 观察实验现象：通过实验现场观察交通灯的变化，记录每一种灯亮的时间和顺序。
2. 分析实验结果：根据实验记录，分析交通灯的工作原理和实现的准确性。
3. 比较与设计要求的符合度：将实验结果与设计要求进行比较，评估实验的完成度。
4. 探讨存在问题与改进方向：分析实验中可能存在的问题，并提出改进措施。
四、小结本文介绍了单片机交通灯实验的设计与实现。
通过硬件设计和程序编写，实现了交通灯的变化控制。
通过实验结果分析，我们可以得出实验的有效性和可行性。
当然，实验中也存在一些问题，需要进一步改进。
在后续的实验中，我们将进一步完善交通灯的控制，提高其实际应用的稳定性和可靠性。
总结：本文详细介绍了单片机交通灯实验的设计与实现，包括硬件设计、程序编写和实验结果分析。
通过该实验，我们对交通灯的工作原理和控制方法有了更为深入的了解，并对实验的经验和教训进行了总结。
相信在今后的学习和实践中，我们能够更好地应用单片机技术，为实现交通管理的智能化和高效化作出贡献。
单片机课程设计-交通灯
目录目录第一章课程设计内容与要求分析 (1)1.1 课程设计内容 (1)1.2 课程设计要求分析 (2)1.2.1 系统单元电路组成 (2)第二章控制系统程序设计 (4)第三章单片机原理及应用课程设计总结 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章课程设计内容与要求分析1.1 课程设计内容本题目以89C51单片机为核心器件组成交通灯控制系统，采用定时中断实现精确定时；利用提供的单元模块构成硬件系统。
交通灯控制系统的设计要求：1）基本功能：要求在一般工作方式下，十字路口为A、B道（A、B道交叉组成十字路口），每道设置红、绿、黄三盏灯，在灯的控制下各道轮流放行。
通行的流程是：B道红灯亮40秒，同时A道绿灯亮30秒，闪烁5秒，A道黄灯亮5秒；然后切换A道红灯亮40秒，同时B道绿灯亮30秒，闪烁5秒；B道黄灯亮5秒。
如此循环。
在A、B道红、绿、黄灯依次点亮时，A、B道对应的两位数码管分别倒计时显示本道红、绿、黄灯点亮的时间。
2）扩展功能：设置自动流量控制功能：即当一道有车而另一道无车（用按键开关S1、S2模拟车辆检测功能）时，使有车车道放行。
设置优先控制功能：当有紧急车辆通过时，用开关S0进行控制，将A、B 道均设定为红灯，第二次按下开关S0后，回复正常运行状态。
1.2 课程设计要求分析1.2.1 系统单元电路组成图1 交通灯外围电路图2 交通灯运行时电路图3 交通灯运行时电路第二章控制系统程序设计#include <reg51.h>unsigned char code dtab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};//共阳极接法的数字0～9段码表unsigned char code selec[4]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};//动态显示位选码表unsigned char disp[4];//定义4个显示缓冲单元unsigned char aa[25];sbit Key1=P1^4;//定义四个独立按键sbit Key2=P1^5;sbit Key3=P1^6;sbit Key4=P1^7;sbit YL_ledR=P3^0;//定义Y轴方向左转的红绿黄灯sbit YL_ledY=P3^1;sbit YL_ledG=P3^2;sbit YG_ledR=P3^3;//定义Y轴方向直行的红绿黄灯sbit YG_ledY=P3^4;sbit YG_ledG=P3^5;sbit XL_ledR=P2^0;//定义X轴方向左转的红绿黄sbit XL_ledY=P2^1;sbit XL_ledG=P2^2;sbit XG_ledR=P2^3;//定义X轴方向直行的红绿黄sbit XG_ledY=P2^4;sbit XG_ledG=P2^5;unsigned char flag=13,move_flag; //定义标志位unsigned char XGR,XGY,XGG;unsigned char XLR,XLY,XLG;unsigned char YGR,YGY,YGG;unsigned char YLR,YLY,YLG;unsigned char YYRR,XXRR;unsigned char num;void Delayms(unsigned int x) //定义xms延时函数，x就是形式参数{unsigned int i;unsigned char j;for(i=x;i>0; i--)for(j=110;j>0;j--);}/**************************************************************函数功能：定时器0中断服务函数，显示矩阵按键值**************************************************************/void Time0(void) interrupt 1//"interrupt"声明函数为中断服务函数{unsigned char count;TH0=(65536-50000)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-50000)%256;//定时器T0的低8位赋初值if(++count>=20){count=0;YGG--; //Y轴绿灯时间减一XXRR--; //X轴红灯时间减一disp[2]=XXRR%10; //X轴数码管显示Y轴绿灯时间disp[3]=XXRR/10;disp[0]=YGG%10; //Y轴数码管显示X轴红灯时间disp[1]=YGG/10;if(YGG==0) //如果Y抽绿灯时间减为零，Y轴的黄灯开始亮，X轴的数码管显Y轴黄灯时间{disp[0]=YGY%10;disp[1]=YGY/10;YGG=1;YGY--;YG_ledG=1;//Y轴的绿灯熄灭YG_ledY=0;if(YGY==0XFF) //当Y轴黄灯闪烁时间变为零，Y轴红灯亮，黄灯灭，Y数码管显示X轴绿灯时间{ //同时X轴的绿灯亮，红灯灭，X轴数码管显示Y轴红灯时间disp[0]=YLG%10;disp[1]=YLG/10;YGY=0;YLG--;YL_ledG=0;YG_ledR=0;YG_ledY=1;YL_ledR=1;if(YLG==0XFF)//当X轴绿灯时间为零，X轴的绿灯灭，黄灯开始闪烁。
单片机电子课程设计交通灯
单片机电子课程设计交通灯交通灯常见于城市道路、车站、机场、海港等交通要冲，是一种用信号灯控制各车辆行驶、停车的交通工具。
而单片机技术正是为了实现智能交通而应运而生的，因此，我们可以通过设计交通灯的单片机电路来实现流程自动化，避免了人工操作不方便的弊端。
一、需求分析交通灯在不同场合下有不同的物理参数要求，不同的拓扑结构也会影响其电气参数的差异。
为了更好的符合实际需求，我们先进行需求分析：1. 主控芯片：采用单片机STC89C52，因为这款单片机要比其它的芯片更加亲民，支持到C语言，所以很受工程师们的欢迎。
2. 输入电压：12V左右，输入电压需要与单片机匹配。
3. 信号灯：使用三个LED灯组成信号灯，包括红、绿、黄三个灯，这也是所有交通灯的通用范式。
4. 播放器：交通灯需要有一个提示音来唤醒周围乘客的注意，使用一个嗡嗡声的蜂鸣器来实现这个功能。
二、硬件设计主要包括电源部分，人机交互部分和输出部分。
1. 电源部分：整个交通灯主要由一个电源进行供电，这个电源需要输入片内的电路以及输出到LED灯、蜂鸣器等。
2. 人机交互部分：由于本交通灯是一种提示型的交通工具，因此需要设计一个LED灯和蜂鸣器与主控单片机相连，当在运行时，单片机向蜂鸣器发送数据，嗡嗡声为“开始”，当交通灯需要改变状态时，再次发送数据，交通灯会判断状态，根据状态切换LED灯颜色。
3. 输出部分：输出部分主要是三个LED灯，分别为红、黄、绿色，蜂鸣器则是用于提示音的唤醒。
三、软件设计在软件设计中，我们主要是用C语言编写交通灯的驱动程序，并将其应用于单片机的开发板之上。
1.驱动程序设计：我们需要在单片机上编制驱动程序。
该驱动程序主要包括交通灯的启动和状态轮询。
当驱动程序启动时，单片机会向蜂鸣器发送几个分别代表交通灯状态的字符。
状态的不同时，LED灯的颜色也会发生变化，同时蜂鸣器会再次响起提示音。
2.调试程序:调试交通灯程序时，我们需要模拟各种交通状态，并通过改变状态的方式对交通灯进行测试，确保其在各种状态下都能够正常工作，避免了交通事故发生后，将灯的控制交给交警的尴尬做法。
单片机课程设计-基于单片机的交通灯控制系统设计
名目【摘要】：近年来随着科技的飞速开展，单片机的应用正在不断地走向深进，同时带动传统操纵检测日新月益更新。
在实时检测和自动操纵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，还应依据具体硬件结构，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，关于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。
本系统采纳单片机STC89C52RC为中心器件来设计交通灯操纵器，操纵十字路口的红、绿、黄灯交替点亮和熄灭，同时利用4只数码管显示十字路口两个方向的剩余时刻。
要求能用按键设置两个方向的通行时刻(绿、红灯点亮的时刻)和暂缓通行时刻〔黄灯点亮时刻〕。
系统有用性强、操作简单、扩展性强。
【要害字】：单片机STC89C52RC按键设置时刻显示1．硬件设计方案整个交通灯操纵系统可分为五大局部：中心处理单元〔CPU〕、红、绿、黄灯显示局部、时刻显示局部、按键局部、复位与时钟局部。
硬件原理框图如以如下面图1.1-1所示：图1.1-1：硬件原理框图1.2中心处理单元CPU选用STC89C52RC对整个系统进行操纵：〔1〕它将数据输出到数码管和LED显示。
〔2〕依据按键输进调用相应键处理子程序，实现对红、绿、黄灯点亮及显示时刻的调整和设定。
1.3红、绿、黄灯显示局部图1.1-2：红绿黄灯显示原理图红、绿、黄灯显示模块：为方便瞧瞧并考虑到现实情况，用LED灯显示提示信息。
这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。
图1.1-3：时刻显示原图按键模块：采纳独立方式，通过检测输进线的电平状态能够特别轻易的判定哪个键按下。
由于独立式键盘编程简单，且能够完全到达要求，因此采纳独立式键盘操纵。
本系统采纳三个按键：分不是绿灯时刻设置键、黄灯时刻设置键、确认键。
2．要紧电路原理分析和讲明2.1红、绿、黄灯显示电路：接口电路如图2.1所示：图2.1：红绿黄灯接口电路图红、绿、黄灯显示电路，用P1口的P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5分不接一个LED作为东西、南北两个方向的红、绿、黄灯。
单片机交通灯课程设计
单片机交通灯课程设计单片机交通灯课程设计简介：单片机交通灯课程设计是一项基于单片机控制的交通灯系统设计任务。
通过使用单片机的控制和处理能力，设计出实现交通灯的红绿灯控制、时间自动调整等功能的系统。
该设计能够帮助学生提升对单片机的理解和应用能力，同时加深对交通灯控制原理的理解。
需求分析：根据交通灯的基本原理，我们需要实现交通灯的红灯、绿灯和黄灯的切换控制，并且能够按照一定时间间隔进行自动调整。
通过按键控制可以手动改变交通灯的状态。
我们需要选取适当的控制电路和编程语言来实现这一功能。
本设计的目标是使交通灯的切换过程平稳、稳定，并且在故障发生时能够按照预定的故障处理机制进行处理。
设计方案：1. 硬件设计：(1) 选取合适的单片机，可根据实际情况选择合适的型号；(2) 设计电路板，将单片机与交通灯的灯组连接起来；(3) 使用合适的电源供电，保证电路的正常运行；(4) 调试电路，确保电路的连接正常、无故障。
2. 软件设计：(1) 选择合适的编程语言和开发环境，如C语言和Keil等；(2) 设计主循环程序，实现交通灯的红、黄、绿灯的切换功能；(3) 设计按键检测处理程序，实现按键控制交通灯的手动切换功能；(4) 设计时间调整程序，实现交通灯切换时间的自动调整功能；(5) 设计故障处理程序，实现在故障发生时的处理机制。
实验步骤：1. 连接硬件电路，保证电路连接正确；2. 使用适当的编程语言编写程序，并导入单片机中；3. 打开电源，观察交通灯的切换状态，并尝试按键控制；4. 观察交通灯的自动调整功能，验证其正常工作；5. 模拟故障情况，测试故障处理机制；6. 对实验结果进行总结和分析，修正可能存在的问题。
注意事项：1. 实验中要注意电路连接和开关的正确使用，确保电路安全；2. 编写程序时要注意代码的规范性和可读性，方便后续修改和维护；3. 在实验过程中及时记录实验数据和观察结果，以便后续分析和总结。
结论：通过本次课程设计，我学会了如何使用单片机来实现交通灯的控制功能，并加深了对交通灯控制原理的理解。
单片机课程设计交通灯
单片机课程设计 - 红绿灯第一章介绍随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快，道路交通拥堵问题越来越严重。
如何合理管理和调度交通，尽可能减少交通拥堵，已成为我国许多地区特别是特大城市迫切需要解决的问题。
问题，显然交通信号灯在其中起着不可或缺的作用。
本文讨论了控制红绿灯的方法，分析了各种方案的成本效益，并通过软件和硬件实现了它们。
然后，对6车道以上道路的“路口红绿灯控制”进行了分析。
最后对城市交通信号灯网络的控制进行了展望。
希望能给相关政府部门一些参考，更好的改善我们的城市交通。
今天的交通发展迅速，车辆大量增加，道路拓宽，人行横道相对较少。
即使在车流量大的地方有人行横道，行人也很难过马路。
行人自动控制指示系统可以有效改善这种状况。
尤其是像这样的大都市，经济高速发展，车辆多，人口稠密。
缓解交通问题已成为重中之重。
比如我们新校区西门（塔南路）就是这种情况。
每天进出校门的学生很多，而且大部分要穿过这条繁忙的高速公路，给师生带来了很大的好处。
不便。
该系统主要应用于交通运输领域，具有很高的实用价值。
该系统利用红灯、黄灯、绿灯来引导车辆和行人，以达到使车辆和行人停下来，减少交通拥堵，为行人节省时间的目的，即保证行人过马路时的安全，也减轻了交管部门的负担。
面向公共交通设施，该产品不注重经济效益，而是着眼于未来的发展潜力，从而带动相关产业。
用户可以完全掌握行人自动控制指示系统的操作方法，并配合每个按钮的功能，科技的飞速进步直接将我们带入了信息社会，计算机的应用在各个方面得到了普及。
经济和社会生活领域。
第二章设计要求和任务第一个程序的要求和要求：一、实验要求：编写一个程序，以89c端口52作为输出端口，控制4个双色LED灯（可以发出红绿黄灯），模拟路口红绿灯的管理。
2、实验目的：(1)学习I/O口的扩展方法；掌握89c52的工作原理和编程方法，了解软硬件调试技术。
（2）学习模拟红绿灯控制方法；（3）学习双色LED灯的使用；Section 2设计任务及设计内容：（CPU使用89c52）1.软件延时实现模拟路口红绿灯控制：（图1）实验效果：软件延时控制A、C路口红灯，B、D路口绿灯亮60秒；则A、C路口不变，B、D路口绿灯闪烁5次，B、D路口黄灯亮； A、C路口绿灯，B、D路口红灯延时3秒；然后A和C路口的绿灯闪烁5次，然后黄灯亮，B和D保持不变。
(完整word版)基于单片机的交通灯控制系统设计
基于89C51的交通灯控制系统设计目录摘要 01.设计任务与要求 02.系统硬件设计 (1)3.系统软件设计 (4)4. Proteus软件仿真 (4)5.设计心得 (5)6.参考文献 (6)附录 (6)交通灯控制系统设计摘要自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。
近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
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、急车强通等问题。
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，有广泛的应用前景。
本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统等组成，较好的模拟了交通路面的控制。
关键词：交通灯单片机数码管LED灯1.设计任务与要求东西、南北两干道交于十字路口，各干道有一组红、绿、黄三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。
东西方向为主干道，通行时间为40秒；南北方向为支干道，通行时间为30秒。
通行时间最后3秒，绿灯灭，黄灯闪烁，黄灯闪烁完毕变更通行车道。
通行时间由数字显示器显示，黄灯3秒闪烁不单另计时。
2.系统硬件设计根据上面的功能要求，硬件系统主要有单片机模块、指示灯模块和倒计时显示模块。
各模块选择如下：（1）单片机模块主控芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图１所示。
图1 AT89C51引脚图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。
单片机实验设计----交通信号灯控制
实验十交通信号灯控制一、实验目的：（1）掌握外部中断源的扩展方法；（2）掌握编程控制交通信号灯的方法；（3）掌握用Keil实现软件调试的方法；（4）掌握用Proteus实现电路设计，程序设计和仿真的方法。
二、实验内容：P1口做输出口控制交通信号灯，P3口做输入口接三只控制开关，设计一个交通信号灯控制系统。
晶振频率6MHZ。
设计要求如下：A车道与B车道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道；正常情况下，A，B两车道轮流放行。
具体放行时间如下：（1）A车道放行50s，其中绿灯亮44s，绿灯闪烁3s（用于警告），黄灯常亮3s（用于警告）。
（2）B车道放行30s，其中绿灯常亮24S，绿灯闪烁3s（用于警告），黄灯常亮3s（用于警告）。
在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有的手控开关，可人为地改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况，控制要求如下：（1）在B车道放行期间，若A车道有车而B车道无车，按下开关使A车道放行15s。
（2）在A车道放行期间，若B车道有车而A车道无车，按下开关使B车道放行15s。
（3）有紧急车辆通过时，按下开关使A,B车道均为红灯，禁行15s。
三、实验参考电路：用发光二极管替代交通信号灯，P1口接发光二极管的阴极，P1口的管脚输出低电平时对应的发光二极管点亮；控制开关的信号全部通过P3口送人单片机，控制系统实验电路如下图：四、实验参考程序：ORG 0000HLJMP MAIN 转向主程序；ORG 0003HLJMP INT00 转向紧急车辆中断服务程序；ORG 0013HLJMP INT11 转向有车车道放行中断服务程序；ORG 0030HMAIN: SETB PX0 置外部中断0为高优先级中断；MOV TCON,#00H 置外部中断0,1为电平触发；MOV IE,#85H 开CPU中断，外部中断0,1中断；LOOP: MOV P1,#0F3H A道绿灯亮，B道红灯亮；MOV R1,#88 44s延时的循环次数；AP1: LCALL DELAY 调用0.5s延时子程序；DJNZ R1,AP1 44s不到，继续循环；MOV R1,#6 3s延时的循环次数AP2: CPL P1.2 A道绿灯闪烁LCALL DELAYDJNZ R1,AP2 3s未到，继续循环；MOV P1,#0F5H A道黄灯亮，B道红灯亮；MOV R1,#6AP3: LCALL DELAYDJNZ R1,AP3 3s未到，继续循环；MOV P1,#0DEH A道红灯亮，B道绿灯亮；MOV R1,#48BP1: LCALL DELAYDJNZ R1,BP1 24s未到，继续循环；MOV R1,#6BP2: CPL P1.5 B道绿灯闪烁；LCALL DELAYDJNZ R1,BP2 3s未到，继续循环；MOV P1,#0EEH A道红灯亮，B道黄灯亮；MOV R1,#6BP3: LCALL DELAYDJNZ R1,BP3 3s未到，继续循环；SJMP LOOP 循环；ORG 0200HINT00: PUSH P1 保护P1口数据；MOV P1,#0F6H A道红灯亮，B道红灯亮；MOV R2,#30 15s延时的循环次数；DELAY0: LCALL DELAYDJNZ R2,DELAY0 15s未到，继续循环；POP P1 恢复P1口数据；RETI 返回主程序；ORG 0300HINT11: CLR EA 关中断；PUSH P1 保护现场；PUSH 04HPUSH 05HPUSH 06HSETB EA 开中断；JNB P3.0,AP0 A道无车，转向判断B道；MOV P1,#0F3H A道绿灯亮，B道红灯亮；SJMP DEL1 转向15s延时程序；AP0: JNB P3.1,EXIT B道无车。
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第四章 单片机课程设计示例(交通灯控制) 4.1 课题设计内容 对基于单片机的交通灯控制系统进行设计。所设计的系统功能为：以MCS-51系列单片机作为控制核心，在东西南北四个方向设置左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯，用计时器显示路口通行转换剩余时间。在出现紧急情况时，可以由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态，在特种车辆如119、120通过路口时，系统可自动转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行状态。
4.2 设计方案论证
根据设计内容要求，提出了如下三种方案： 方案一：采用40脚、片内带8kB Flash ROM的AT89S52单片机作为控制核心，采用四组高亮红绿双色二极管作为东西南北四个路口的通行指示灯，采用四组3位LED数码管作为四个路口的通行倒计时显示器，LED显示采用动态扫描方式，以节省端口数。方案一结构框图如图4-1所示，按照这种结构设计，单片机端口资源刚好满足要求。
复位晶振RST
X1X2
特种车辆检测INT1
手动自动/控制转换P3.7
AT89S52
组）南北通行灯(2组）东西通行灯(2显示位LED3
列扫描驱动
口P1口P2口P0
口P3 图4-1 方案一：采用LED动态扫描的交通灯控制系统结构框图 方案二：采用20脚、片内带2kB Flash ROM的AT89C2051单片机作为控制器，左拐、右拐、直行及行人4种通行指示采用16×16点阵双色LED发光管，通行倒计时显示也采用16×16点阵LED发光管。LED点阵的列驱动采用74LS595，以实现串行端口扩展，行译码采用4/16译码器74LS154，74LS154生成16条行选通信号线，每条行线上需要较大的驱动电流，选用大功率三极管作为驱动管。方案二结构框图如图4-2所示， 方案三：采用AT89C2051单片机作为控制器，左拐、右拐、直行、行人通行指示及通行倒计时指示采用单块LCD液晶点阵显示器。
三种方案的特点比较如下：方案一具有电路简单，设计方便，显示亮度高，耗 RXDTXD列驱动器
LS59574
LED双色显示点阵)7(个每个路口
行译码器154LS74口I/OAT89C2051......行驱动器
...
图4-2 方案二：采用16×16点阵LED发光管设计的交通灯控制系统结构框图 电较少，可靠性高等特点；方案二的图案显示逼真，单片机占用端口资源少，缺点是需要大量的硬件，电路复杂，耗电量大，不太适合于模型制作；方案三设计占用单片机的端口最少，硬件也少，耗电也最少，虽然显示图案也很精美，但由于亮度太暗，晚上还得开背光灯，不够实用。可见方案一优于其他两种方案，因此本设计选用方案一：采用LED动态扫描的方案进行设计。
4.3 系统硬件设计
采用LED动态扫描的交通灯控制系统电路原理图如图4-3所示系统由控制模块、通行灯显示模块、时间显示模块、电源模块四部分组成。 4.3.1控制模块
控制模块电路如图4-4所示。主控制器采用AT89S52。 AT89S52的晶振及复位电路按典型电路设计，元器件参数如图4-4中所示，晶振频率选为12MHz。P1口用于控制南北通行灯，P2口用于控制东西通行灯，P0口用于四组3位LED显示器的段码控制，P3.0～P3.2口用于3位LED显示器的位码控制。对不同城市，准备采用两种倒计时方式：对车流量较大的大城市采用120S倒计时，对中小城市采用60S倒计时。两种倒计时采用P3.6上的S2开关进行转换。在出现紧急情况时，由交警手动按S3实现全路口车辆禁行而行人通行状态。现场特种车的到来信号可以采用红外线接收器采集，使用单片机的外部中断1响应特种车的通行要求。此处采用S4按键模拟特种车的到来信号，按一下S4表示有特种车要通行，执行相应的中断服务程序。由于AT89S52使用片内的8KB的Flash程序存储器，所以片内外程序存储器选择引脚EA/VPP接＋5V电源。 4.3.2 通行灯显示模块
通行灯显示模块如图4-5所示（以西路口和北路口为例）。通行灯指示采用高亮共阴红绿双色发光二极管，左拐、右拐、直行及行人各一个。双色发光二极管的共阴极通过电阻接地，阳极接P1口或P2口（南北为P1口，东西为P2口），经74HC244控制。当发光电流为6mA时，限流电阻按公式R=（5-1.8）/0.006计算，取标称值为510Ω。由于通行时南北双向指示牌相同，东西双向指示牌相同，因此每个端口应具有12mA的驱动电流能力，在单片机的输出口接驱动电路74HC244，以保护单片机的输出端口。 4.3.3 时间显示模块 通行剩余时间显示模块如图4-6所示（以北路口为例）。 4 1A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G12G19IC574H C2441A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G12G19IC374H C2441A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G12G19IC474H C244EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10IC1AT89S521234D17BRIDGEC630pF
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D18
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15VAC行人灯
右拐灯直行灯左拐灯左拐灯直行灯右拐灯行人灯左拐灯直行灯右拐灯行人灯行人灯右拐灯直行灯左拐灯西路口北路口南路口东路口
P3.1P3.0P3.2P3.1P3.0P3.2P3.1P3.0P3.2P3.1P3.0P3.2东路口显示器南路口显示器西路口显示器北路口显示器P3.2P3.0P3.1C520uF+5VS2510Ω*8+5V+5VR31-R33510Ω*3+5VVCCGND+5V+5V+5VGNDGNDGNDVCCVCCVCC20101020+5V
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图4-3 采用LED动态扫描的交通灯控制系统电路原理图