_基于某51单片机地交通灯设计
基于51单片机控制交通灯
目录1 绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 研究现状 (2)1.3 本文的主要工作 (3)2 系统方案设计 (3)2.1 总体方案设计与分析 (3)2.2 主控制器方案 (4)2.3 显示方案 (5)3 系统电路设计 (5)3.1 主控制器电路 (5)3.1.1 单片机电路 (5)3.1.2 晶振电路 (7)3.1.3 复位电路 (7)3.2 显示电路 (8)3.3 按键电路 (8)3.4 交通灯电路 (9)4 系统硬件设计 (9)4.1 主程序软件设计 (9)4.2 子程序软件设计 (11)4.2.1 显示软件设计 (11)4.2.2 按键扫描软件设计 (13)5 系统测试 (13)5.1 系统调试 (13)5.2 故障检查 (16)6硬件组装与调试 (16)6.1 系统组装 (17)6.2 上电后调试 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。
附录 (21)附录1：成品图 (21)附录2：原理图 (22)1 绪论1.1 课题研究目的19世纪的时候，英国就出现了世界上首个交通信号灯，因为他的能源来自于煤气的交通信号灯，这种方案在后期的设备运行中很容易产生爆炸，所以后来此种交通信号灯设备就没有在出现了。
到了20世纪的时候，美国的克利夫兰市又有了交通灯设备，然而此次的能源设计方案是电力信号灯。
1930年德国有人开发了选取自动化的设计方案去操作的交通灯，这种设计标志着交通自动操作的起步。
20世纪开始，发达国家第一次选取车辆感应方案处理信号，车辆传感器的主要特点为，此设计能够按照交通拥堵的具体情况去操作交通灯运行的时间参数，这样来解决交通十字路口的拥堵问题，使得车辆可以很快的通过路口，此方案被很多地区进行使用。
基于-51单片机的交通灯设计
4.1 基本原理
主体电路：交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器等组成。
本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用P2口作为LED的显示。二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断EX0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。
1．单片机最小系统
图3.1 51单片机最小系统版
2. 数码管显示电路：由8位共阴LED数码管即驱动芯片74HC573组成，单片机控制两片锁存器是使能端，通过不停打开关闭使能端达到单片机一个8位I/O口控制8位数码管显示的效果。数码管显示电路如图3.2所示。
图3.2数码管显示电路
3．12位LED灯：由12个LED小灯排列起来，加上限流电阻就组成了12位交通灯。12位流水灯的阴极接在单片机的I/O端口，以灌电流输进单片机从而驱动LED。交通LED灯的原理图如图3.3所示。
师大学
电气工程及自动化
实习报告
姓 名：
班 级：
学 号：
实习科目：单片机实训
指导教师：
实习时间：
智能交通信号灯
摘 要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上，综合应用单片机原理、微机原理等课程方面的知识，设计一个采用STC89C52单片机控制的交通灯控制电路。该设计结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。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。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。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、黄、绿三色的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。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时间。
基于51单片机交通信号灯课程设计
基于51单片机交通信号灯课程设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于51单片机的智能交通灯系统设计说明
十字路口交通灯控制系统的设计1.设计思路近年来，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。
和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。
1.1 电源提供方案采用单片机控制模块提供电源。
1.2显示界面方案采用数码管显示。
这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。
1.3 输入方案：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，故选择该方案。
2 单片机交通控制系统总体设计2.1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。
一共可以有四个状态。
通过具体的路口交通灯状态的分析我们可以把这四个状态归纳如下：（1）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80秒。
此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。
（2）东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时3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。
（3）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60秒。
此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。
（4）南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时3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。
用图表表示灯状态和行止状态的关系如下：表1交通状态及红绿灯状态灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。
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： ******学生姓名：**指导老师：**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：AT89C51LED显示交通灯The Traffic Light Based On The Single-chip ControlAbstractThe 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目录摘要 (2)ABSTRACT (3)前言 (5)一、工程简介 (6)(一）、概述 (6)(二)、工艺流程图 (7)二、工程设计 (7)（一）、控制方案的确定 (7)（二）、硬件部分 (8)（1）、交通灯控制系统的硬件设计 (8)（2）、硬件系统的设计具备以下原则 (8)（3）、硬件结构框图（如图3所示） (8)（4）、交通灯控制系统的原理框图（如图4所示） (8)（5）、8279的结构及引脚功能 (12)(三)、软件部分 (16)（1）、延时子程序的计算 (17)（2）、流程图（如图8所示） (17)三、系统的试调运行 (18)（一）、硬件调试 (18)（1）、静态调试 (18)（2）、动态调试 (18)四、系统设计及总结特点 (19)致谢 (20)参考文献 (20)附录A：源程序 (21)附录B：电路图 (27)前言本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。
基于51单片机的交通灯设计
课程设计报告课程名称：单片机原理及应用课程设计系部：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：完成时刻：报告成绩：目录No table of contents entries found.交通灯控制系统设计一、设计题目交通灯控制系统设计二、设计要求（1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。
时刻为60秒。
（2）黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。
（3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。
时刻为80秒。
东西方向车流大通行时刻长。
（4）东西、南北方向车道除有红、绿、黄三色指示灯外，每一种灯亮的显示时刻都用显示器进行显示，采用计时的方式设计。
三、设计作用与目的最近几年来随着科技快速的进展，单片机的应用正在不断地走向深切，同时带动传统检测日新月异更新。
在实验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利用，针对具体应用对象的特点，配以其他器件来家以完善，伴随人口的日趋增加，那么十字路口车辆穿梭，如何才能让交通井然有序呢？靠的就是交通信号的自动指挥系统。
信号灯的出现，使交通得以有效的管制，对于交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显的效果。
绿灯是通行信号，面对绿灯信号的车辆能够直行，左拐弯和右拐弯，除非另一种禁止转向。
左右转弯车辆都必需让正在路口内直行的车辆和过人行横道行人优先通行。
红灯是禁止信号面对红灯的车辆必需停车。
黄灯是警告信号，面对黄灯信号的车辆不呢么好越过安全停车线，可是车辆十分接近停车线而不能安全停车时能够进入交叉路口。
本系统采用MSC-51系列单片机来设计交通灯控制器，实现各个方向车辆、行人通行功能，另外还设计了倒计时显示。
同时还具有南北、东西方向强制通行的功能。
城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的运算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部份。
基于C51单片机的交通灯控制系统
基于C51单片机的交通灯控制系统1、实验方案论证：进行十字路口的交通信号灯控制电路设计，画出电路原理图及实验电路图，进行软件编程、以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。
进行十字路口的交通信号灯控制程序设计，提交一个符合上述功能要求的十字路口的交通信号灯控制系统设计。
2、控制流程分析：对设计要求进行分析后可得出以下交通工作状态表：3、硬件设计概要：根据设计要求，可用6个LED灯分别模拟东西、南北的交通灯。
具体接法如下：AT89C51的P1口接LED灯，P1.0、P1.1、P1.2分别接东西方向红、绿、黄交通灯，P1.3、P1.4、P1.5分别接南北方向的红、绿、黄交通灯。
P1口和LED灯之间要接限流保护电阻。
两位数码管段选接P2口，位选接P0口低两位，P0口低两位接上拉电阻使其可以输出高电平。
紧急情况按钮一端接地，另一端与外中断1引脚相连；恢复正常按钮一端接地，另一端与外中断0引脚相连。
三、原理图设计1、LED显示部分电路设计：把单片机AT89C51的P1口作为红黄绿灯显示部分，用6个LED灯分别模拟东西、南北的交通灯。
P1.0、P1.1、P1.2各通过一个300Ω的限流保护电阻接东西方向的红、绿、黄LED灯；P1.3、P1.4、P1.5各通过一个300Ω的限流保护电阻接南北方向的红、绿、黄LED灯。
LED 灯的一端接电源，另一端经电阻接P1口，因此当P1口引脚输出低电平时LED灯发光，即此方案采取低电平驱动方式。
具体电路如下：2、紧急情况处理电路设计：紧急情况按钮一端接地，另一端与外中断1引脚相连；恢复正常按钮一端接地，另一端与外中断0引脚相连。
在程序设计时，我会将其设置为下降沿触发方式。
具体电路如下：3、数字显示电路设计：选用共阴极两位数码管。
两位数码管A~G引脚各通过一个300Ω的限流保护电阻分别接P2.0~P2.6，位选1引脚和2引脚分别接P0.0口低两位，P0口低两位接5kΩ的上拉电阻使其可以输出高电平。
毕业设计（论文）-基于51单片机的交通信号灯系统
摘 要：随着世界范围内科技的发展，随着世界范围内科技的发展，社会的进步，社会的进步，但也导致城市化进程的加快，但也导致城市化进程的加快，越来越多的人越来越多的人也买得起车了，也买得起车了，从而导致交通拥挤的现象时有发生。
从而导致交通拥挤的现象时有发生。
从而导致交通拥挤的现象时有发生。
由此可以看出，由此可以看出，简单的十字路口交通信号灯已经不能适应现代化发展的潮流，因此需要一个更加合理、有效的智能交通灯控制系统来缓解城市交通的压力。
在现代，在现代，利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。
利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。
运用单片机运用单片机控制交通信号灯比较方便，而且性能高，控制交通信号灯比较方便，而且性能高，易于控制。
易于控制。
易于控制。
所以，所以，所以，我们有必要对这一课题进行一次我们有必要对这一课题进行一次系统的研究学习。
在本次毕业设计中，我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯控制系统，号灯控制系统，并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。
并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。
并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。
本系统由本系统由AT89C51单片机、交通信号灯状态控制电路、通信号灯状态控制电路、LED LED 数码管显示电路、按键电路组成。
系统除了拥有基本交通信号灯状态控制功能外，还具有倒计时、时间设置等功能。
关键词：单片机单片机 交通信号灯交通信号灯AbstractWith the worldwide development of science and technology, the progress of the society, but also led the city to speed up, more and morepeople can afford to buy a car, causing traffic congestion phenomenon, can be seen, traffic lights at the crossroads of simple already can not adapt to the modern development trend, so we need a smart traffic the lamp is more reasonable, effective control system to alleviate the city traffic pressure.In modern times, to achieve control of traffic lights using SCM into the mainstream of our traffic regulation. The use of single-chipmicrocomputer to control the traffic signal lamp is convenient, high performance, easy to control. Therefore, we are necessary to study a system on this subject. In this graduation design, the main design taskis to design a control system of traffic lights at a crossroads, and the use of single-chip microcomputer to the reasonable control of the system. This system consists of AT89C51 microcontroller, a key circuit, the state of the traffic lights control circuit, LED digital tube display circuit.In addition to the basic state of the traffic lights control function, but also has a countdown, time setting and other functions.Keywords Keywords：： SCM, traffic signal lamp目 录1 绪论 . (1)1.1交通控制系统的设计背景 . ................................................................................................ 1 1.2交通控制系统设计的现实意义 . ....................................................................................... 1 1.3 国内外交通信号灯系统的发展情况 . .. (1)1.4 主要研究内容 . (2)2 单片机交通控制系统方案设计 (3)2.1单片机交通控制系统的通行方案 (3)2.2 单片机交通控制系统基本原理及所要实现的功能 (3)2.2.1 基本原理 (3)2.2.2 所要实现的要求 . (3)2.3单片机交通控制系统框图 . (4)3 系统硬件电路的设计 . (5)3.1 控制芯片AT89C51单片机 . ............................................................................................... 5 3.1.1 AT89C51单片机简介 . .. (5)3.1.2 AT89C51单片机的主要性能 . (5)3.1.3 单片机组成及结构 . ........................................................................................................ 5 3.1.4 单片机各引脚功能 . ........................................................................................................ 6 3.1.5 AT89C51的中断源 (8)3.2 LED 数码管 ........................................................................................................................... 8 3.3 发光二极管 .. (9)3.4 各电路模块设计 (10)3.4.1 单片机最小系统 . ........................................................................................................... 10 3.4.2 交通信号灯显示电路 ................................................................................................. 10 3.4.3 倒计时显示电路 . .. (10)3.4.4 按键操作电路 (11)4 系统程序设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 交通灯闪烁子程序 . (13)4.3 LED 数码管显示子程序 . ................................................................................................... 14 4.5 红绿灯时间调整程序 . (15)5 交通灯控制系统仿真与调试 . (18)5.1 开发软件—开发软件—KeilC51KeilC51········································································································ 18 5.2仿真软件—仿真软件—Proteus Proteus 简介............................................................................................... 18 5.3 系统仿真结果 . .. (18)总 结 .............................................................................................................. 20 致 谢 .. (21)参考文献 . (22)附 录 (23)第 1 页 共27页1 绪论1.1交通控制系统的设计背景随着世界范围内城市化进程的加快，并且汽车越来越普及化，城市的交通状况已经成为一个全球性的问题。
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合肥通用职业技术学院毕业论文题目：基于单片机的交通灯设计系别：信息管理工程系专业：电气自动化技术学制：三年姓名：王泰学号： 06130135 指导教师：支忠山二O 一六年六月二十一日当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算切相关。
因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤等方面给予技术革新。
本文主要介绍了一个基于80C51单片机的交通灯控制系统，详细描述了利用80C51开发交通灯控制系统的过程，重点对硬件设计、软件编程、调试分析以及各模块系统流程进行了详细分析，对各部分的电路也一一进行了介绍。
本系统由80C51单片机、键盘、交通灯演示组成，。
该系统可以方便的实现交通灯控制。
该系统结构简单，可靠性高，修改程序简单（方便加入或改变功能），有较好的应用前景。
关键词：交通控制，单片机，80C51，摘要 (1)1 绪论 (4)1.1课题研究的背景以及意义 (4)1.2当前的研究现状 (4)1.3本文的主要工作和难点 (4)2 道路交通灯的总体系统的设计方案 (6)2.1 总体设计方案 (6)2.1.1系统机构总框架 (6)2.1.2交通管理的方案论证 (6)2.1.3 控制电路框图 (6)2.2电路的工作原理 (6)2.3 本章小结 (6)3 硬件设计 (9)3.1MCS-51单片机介绍 (9)3.1.1简介 (9)3.1.2 管脚说明 (12)3.1.3 时钟脉冲电路 (14)3.1.4复位电路 (14)3.1.5电源电路 (14)3.2硬件原理图 (15)3.3 本章小结 (15)4 软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4.1.1 主程序流程图 (17)4.2 初始化程序 (17)4.3 延时程序 (17)4.4 源程序 (17)4.6 本章小结 (18)5结论与展望 (19)5.1 结论 (19)5.2 展望 (19)致 (20)参考文献 (21)附录 (22)1 绪论1.1 课题研究的背景及意义随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。
交通问题已经日益成为世界性的问题，城市交通事故、交通堵塞和交通污染问题愈加突出。
为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，即大量修筑道路基础设施的办法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的资源和财力以及环境的压力，也将受到限制。
这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他办法来满足日益增长的交通需求。
在现有的道路交通条件下，实施交通控制和管理，充分发挥现有道路的通行能力正是解决这一矛盾的途径之一，大量事实已经证明这种方法的有效性。
1.2 当前的研究现状路是交通的物质基础，有路才能通车，行人。
我国是一个文明古国，许多城市已有上千年的历史，城市布局和道路结构是在漫长的历史进程中逐步形成的，近几年虽然作了些改建和扩建，但毕竟还难以冲破原来的基本格局。
我国城市道路普遍存在的弊端是：a. 路网密度低；b. 交通干道少；c. 路口平面交叉。
道路状况与车辆状况的综合作用形成了我国城市交通的特殊性，主要表现是：城市路网稀，干道少，间距大，市区人口稠密，出行需求集中，迫使车辆集中于少数干道上行驶。
至于中小城市，干道特征更为明显，往往只有一两条干道贯穿全市，而其他支路上交通量极小。
从流量变化情况来看，除外围过境干道外，都是有一定规律的，高峰小时基本上都集中在几个时段。
我国城市机动车车种繁杂，从50年代的老式车到80年代的新型车，从大货车到小轿车都在一个平面上行驶，不少城市拖拉机还是一种主要运输工具，前面一辆旧车挡道，尾随的新型车只能跟着爬行，过交叉口时经常出现启动慢的车挡住启动快的车，使交通工程师精心设计的交通配时方案不能很好发挥效益。
1.3 本文的主要工作和难点通过对城市主要十字路口交通控制规律的观察发现，我国现有交通灯或者交通规则的一个缺陷：十字路口，右拐的车辆经常和过马路的行人冲突，因为车辆右拐和行人过马路是同时进行的，根本没有时间段的划分，所以车和人就像打篮球运球过人，要么过去，要么撞一下，而且经常是车不让人，人不让车，交通事故经常在这里发生，有的路口有协管给车和人分配时间，但大多数路口都是没协管的，因而在这次设计中，为了弥补这个缺陷，特意为行人留出时间过马路，实行人车分流，在此期间各路转弯不再进行。
本文主要工作是利用80C51单片机设计一个交通灯控制系统。
在一个主要十字路口，纵向为主干道，横向为支干道。
主、支干道交替通行，主干道每次放行20秒，支干道每次放行12秒；每次绿灯变红灯前，黄灯先亮4秒，此时另一干道上的红灯亮并闪烁。
它们的工作方式，有些必须是同时进行的：主干道绿灯亮、支干道红灯亮；主干道黄灯亮、支干道红灯亮并闪烁；主干道红灯亮、支干道绿灯亮；主干道红灯亮并闪烁、支干道黄灯亮。
2 道路交通灯的总体系统的设计方案2.1 总体设计方案2.1.1 系统机构总框架本系统是针对一个大型十字路口设计的交通信号灯控制系统。
东西方向和南北方向各设有红灯、黄灯、绿灯各一组。
状态一为主干道绿灯亮，支干道红灯亮20秒，状态二为主干道黄灯亮，支干道红灯闪烁4秒状态三为主干道红灯亮，支干道绿灯亮12秒，状态四为主干道红灯闪烁，支干道黄灯亮4秒。
四个状态一直循环，并有数码管显示时间。
2.1.2 交通管理的方案论证东西、南北两干道交于一个十字路口。
各干道有红灯、黄灯、绿灯各一组，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。
黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，P1.0~P1.2分别控制支干道的红、黄、绿灯，P1.3~P1.5分别控制主干道的红、黄、绿灯，。
2.1.3 控制电路框图图2-1 控制电路框图本系统每个信号指示灯接一个对应的I/O口，通过对I/O口赋值控制交通信号灯的状态来指挥交通。
在此基础上按键可以触发单片机进入中断，进而控制交通信号灯的状态。
2.2 电路的工作原理本系统的电路较简单，实物图如附录一所示。
共设有12个LED，其中红色的4个，绿色的4个，黄色的4个。
所有LED阳极接+5V电源，阴极与对应的I/O口相连（见表2-1）。
当单片机上电后，系统对其初始化，所有灯灭。
当给任何一个I/O口赋值0时，与其对应的LED点亮。
这样，通过对P1的合理赋值并控制其延时时间就可以实现基本的交通控制。
图中，t表示时间，MG表示主干道绿灯，MY表示主干道黄灯，MR表示主干道红灯，SG表示支干道绿灯，SY表示支干黄道灯，SR表示支干道红灯，由交通灯工作时序流程图可以看出，交通灯应满足两个方向的工作时序：主干道绿灯和黄灯亮的时间等于支干道红灯亮的时间；支干道绿灯和黄灯亮的时间等于主干道红灯亮的时间。
若假设每个单位脉冲周期为1秒，则主干道绿灯、黄灯、红灯分别亮的时间为20秒、4秒、16秒，支干道红灯、绿灯、黄灯分别亮的时间为24秒、12秒、4秒。
一次循环为40秒。
主干道黄灯亮时，支干道红灯以1Hz的频率闪烁；支干道黄灯亮时，主干道红灯以1Hz的频率闪烁。
主、支干道各信号灯亮时，需配合有时间提示，以数字显示出来，方便行人与机动车观察。
主、支干道信号灯亮的时间均以每秒减“1”的计数方式工作，直至减到“0”后主、支干道个信号灯自动转换。
2.3 本章小结本章主要介绍了道路交通灯的总体系统的设计方案。
设计出系统机构的总框架，并且对交通管理的方案进行了论证，在发现现有交通灯控制系统存在不足的基础上，在本系统中对其进行了改善，设计出了能实现本次设计要求的方案。
设计出本系统的控制电路框图，并对其工作原理进行了进一步说明。
3 硬件设计3.1 MCS-51单片机介绍3.1.1 简介单片机是微机的一种，是将单片机的CPU、存储器、I/O接口和总线制作在一块芯片上的大规模集成电路。
由于单片机具有体积小、功能全、价格低、开发应用方便等优点，又可将其嵌入产品的部，因此得到了及其广泛的应用。
（1）单片机的发展史单片机的发展大致可分为4个阶段。
a. 初始阶段由于受到技术发展的影响，单片机的制作工艺较差、集成度较低。
这个阶段的单片机多采用双片结构，且功能比较简单。
有些单片机在应用过程中，由于部资源太少，需要外接其他功能的芯片才能实现应用功能。
b. 低性能阶段在此阶段，单片机的功能有了进一步发展、相关的接口电路、定时器、计数器等都集成到一个芯片中。
同时单片机被推向市场，促进了单片机的变革。
c. 高性能阶段在这个阶段，单片机的品种逐渐增加，功能不断完善，其部的RAM、ROM都有所增大，寻址围也变大，并且增加了串行口和多级中断处理。
d. 16位单片机阶段由于电子元件、系统结构和软件技术的不断进步，单片机的制造工艺和集成度都得到迅速发展，其部资源得到了较大的发展，实时处理能力更强。
（2）单片机的部结构单片机经过几十年的不断发展，其功能和组成结构基本已固定，部结构示意图如图1-1所示。
a. 中央处理器（CPU）CPU是单片机的核心部件，根据CPU字长可分为1位机、4位机、8位机、16位机以及32位机，CPU的运算速度、处理数据能力、实施控制功能等性能都与CPU的字长有关，因此，字长是衡量CPU功能的主要指标。
b. 存储器存储器按功能可分为程序存储器和数据存储器，由于单片机主要面向控制，因此一般需要大容量的程序存储器和较少的数据存储器，同时存储器类型也不一样。
c. 程序存储器单片机部程序存储器容量一般为1KB~64KB,通常采用只读存储器（ROM）。
采用只读存储器作为程序存储器，不仅提高了可靠性，而且由于只读存储器的集成度较高、价格较低，降低了成本。
图3-1 单片机部结构示意图d. 数据存储器单片机部的数据存储量一般为64B~256B，通常采用静态随即存储器（RAM），还有少数单片机采用EEPROM作为数据存储器。
数据存储器可分为工作寄存器、堆栈，位标志和数据缓冲器使用。
e. I/O接口及特殊功能部件单片机部有数量不等的并行接口，可以作为外界无输入/输出设备，通常也包含1~2个串行口，用于实现异步串行通信。
特殊功能部件通常包括定时/计数器，其他例如A/D、PWM、DMA等根据不同类型的单片机，其配置不同。
（3）单片机应用系统根据单片机应用场合及系统控制的要求不同，在规模、结构上存在很大不同，根据使用功能器件的种类和数量，可分为基本系统和扩展系统。
1）基本系统在此系统中，包含一个单片机，在该单片机中含有程序存储器和数据存储器，仅在外部配置了维持系统运行的基本部件，例如电源、输入/输出，除了这些，还包括不扩充程序存储器、数据存储器、I/O接口以及其他功能部件，因此也被称为最小系统，其结构示意图如图3-2所示。