基于51单片机的智能交通灯系统设计
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
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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单片机控制交通灯课程设计报告
基于51单片机控制交通灯课程设计报告本设计课程使用STC89c52型号的芯片及相关元器件自己组装单片机最小系统，并编写程序用于控制交通信号灯。
1.STC89c52的芯片元器件的说明：STC89c52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
此外，STC89c52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能，STC89c52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
2.STC89c52的功能是：·标准MCS-51内核和指令系统·片内8kROM（可扩充64kB外部存储器）· 32个双向I/O口· 256x8bit内部RAM（可扩充64kB外部存储器）· 3个16位可编程定时/计数器·时钟频率3.5-12/24/33MHz·向上或向下定时计数器·改进型快速编程脉冲算法· 6个中断源· 5.0V工作电压·全双工串行通信口·布尔处理器—帧错误侦测· 4层优先级中断结构—自动地址识别·兼容TTL和CMOS逻辑电平·空闲和掉电节省模式· PDIP(40)和PLCC(44)封装形式3.管脚说明VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
基于51单片机的智能交通灯系统方案设计书
1. 设计思路 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
2.1电源提供方案 (2)2.2显示界面方案 (2)2.3输入方案： (3)3 单片机交通控制系统总体设计 (3)3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (3)3.2单片机交通控制系统的功能要求 (4)3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (4)4智能交通灯控制系统的硬件设计 (5)4.1AT89C51单片机简介.................................................................................. 错误！未定义书签。
4.1.1 AT89C51单片机的主要特性............................................................... 错误！未定义书签。
4.1.2 主要引脚功能 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2交通灯中的中断处理流程 (5)4.3系统硬件总电路构成及原理 (6)4.3.1系统硬件电路构成 (6)4.3.2系统工作原理....................................................................................... 错误！未定义书签。
4.4其它硬件介绍及连接 (7)4.4.1八段LED数码管 (7)5 系统软件程序的设计 (9)5.1程序主体设计流程 (9)5.2理论基础知识 (10)5.2.1定时器原理 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
基于51单片机设计的交通灯报告书
报告书干路—支路口交通信号灯控制器项目目的:通过对模拟交通灯控制系统的操作,让我们掌握定时器和中断系统的综合应用,进一步熟练51单片机的应用.项目要求:本项目主要通过感应开关控制交通灯的切换显示，实现主干路与支路车辆的分流。
（1）在正常情况下，主干道交通灯绿灯一直亮着。
（2）当支路检测到有车辆，60秒后，主干道禁止通行，支路放行。
（3）支路放行30 秒后，恢复正常情况。
项目电路如图：按键S1、S2模拟支路的车辆检测，当S1、S2为高电平（不按下按键）时，表示正常情况。
当S1或S2为低电平（按下按键）时，表示支路上有车辆，将S1、S2接到P3.0、Ｐ３.１把信号送入到单片机。
程序设计：源程序代码：#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar time,second,n,m;sbit k1=P3^0;sbit k2=P3^1;Uchar code Tab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x 80,0x90};//数码管显示0～9的段码表void delay(uint t){uchar i;while(t--)for(i=0;i<255;i++);}void shumaguan(uchar s){P2=0xfd;P0=Tab[s/10];delay(1);P2=0xfe;P0=Tab[s%10];delay(1);}void main(){IE=0x82;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/16;TL0=(65536-50000)%16;while(1){ uchar j;P1=0xde;if(k1==0||k2==0){delay(500);if(k1==0||k2==0){time=40;TR0=1;for(second=60;second>0;)shumaguan(second);TR0=0;P2=0x00;P1=0xf3;delay(3000);for(j=0;j<2;j++){P1=0xfb;delay(200);P1=0xf3;delay(200);}P1=0xeb;delay(500);}}}}void ld() interrupt 1{TR0=0;time--;if(time==0){time=40;second--;if(second==5)P1=0xdf;if(second==4)P1=0xde;if(second==3)P1=0xdf;if(second==2)P1=0xdd;if(second==1)P1=0xdd;}TH0=(65536-50000)/16;TL0=(65536-50000)%16;TR0=1;}项目小结：本项目程序主要包括四部分：主函数、延时函数、数码管显示函数、中断函数。
基于51单片机交通灯控制系统设计的报告
单片机课程设计题目单片机交通灯课程设计_学院电气及自动化工程学院_专业自动化______________班级ZB02131_____________学号ZB0213107___________姓名胡继广_______________指导教师卢振利_____________2013 年12 月 1 日摘要本设计是一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
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。
本系统由单片机系统、按键、四位数码管显示、交通灯演示系统组成。
设计一个用于东西、南北走向的交通管理。
南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为50秒、支干道每次通行间为47秒。
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。
本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。
本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。
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。
本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。
目录前言一、设计任务................................................... - 2 -1.1设计任务 ................................................... - 2 -二、系统总体方案及硬件设计..................................... - 2 -2.1总体硬件设计 ............................................... - 2 - 2.2系统时钟电路 ............................................... - 3 - 2.3数码管显示电路 ............................................. - 3 - 2.4路灯指示电路 ............................................... - 4 -2.5按键电路设计 ............................................... - 5 -三、软件系统设计............................................... - 5 -3.1设计思路及关键技术 ......................................... - 5 -3.2软件流程 ................................................... - 6 -四、 Proteus软件仿真 .......................................... - 7 -4.1 Proteus软件仿真 ........................................... - 7 - 4.2 南北路灯切换时仿真......................................... - 7 -4.3 紧急情况下的仿真........................................... - 8 -五、致谢及心得................................................. - 9 - 参考文献...................................................... - 10 -附录系统源程序前言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。
基于51单片机的交通灯控制系统设计
目录一引言 (2)二概要设计 (2)2.1 设计思路 (2)2.2总体设计框图 (2)三硬件设计 (3)3.1LED循环电路设计 (3)3.1.1 89cs51单片机概述 (3)3.1.2 LED循环说明 (5)3.2 倒计时显示电路 (5)3.2.1 74LS164芯片 (5)3.2.2 共阴极数码显示管 (6)3.2.3 倒计时电路 (6)3.2.4 急通车电路 (7)四软件按设计 (7)4.1 程序流程图： (7)4.2 LED红绿灯显示 (8)4.3倒计时显示 (9)4.4 急通车控制 (9)4.5程序代码 (9)五总结 (9)参考文献 (9)附录一： (9)附录二： (10)基于51单片机的交通灯控制系统设计摘要：在日常生活中，交通信号灯的使用，市交通得以有效管理，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。
交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。
系统除具有基本交通灯功能外，还具有时间设置、LED信息显示功能，市交通实现有效控制。
关键词：交通灯，单片机，自动控制一引言当今，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。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯，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会议大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
1869年1月2日，煤气灯爆炸，是警察受伤，遂被取消！电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成，1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
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。
基于51单片机的智能交通灯系统设计
1. 设计思路............................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1电源提供方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2显示界面方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.3输入方案： ................................................................................................... 错误!未定义书签。
3 单片机交通控制系统总体设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。
3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 ........................................................ 错误!未定义书签。
3.2单片机交通控制系统的功能要求................................................................ 错误!未定义书签。
3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 .................................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的交通灯控制系统设计
一、摘要：随着科技的飞速发展，越来越多的控制功能强大的芯片出现在我们生活中，但8051系列单片机，因为其的廉价几成本，在我们生活中依然处于十分重要的地位。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机是作为一个核心部件来使用，但是仅单片机方面知识是不够的，还需要根据具体硬件结构，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。
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设计并实现。
交通管制应当以人性化、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。
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。
关键词：交通灯，51单片机，数码管二、实习目的和意义1．学习51单片机的最小系统及硬件接口设计与应用2．熟练掌握电路原理图绘制软件DPX的使用。
3．熟练单片机的程序设计与调试。
4. 自主设计出具有实际意义的能用于生活的电路系统。
5. 本次课程设计对以后的毕业设计甚至工作打下了动手自己设计的基础。
三、实习要求1. 完成以8051系列单片机为核心处理器的模拟十字路口交通灯控制的硬件设计（在altium designer下画出硬件原理图）。
布线，印制电路板，并焊接原件搭载硬件电路，做出实物。
2. 完成交通灯控制系统的软件编程。
3. 软硬件综合调试，模拟实现对交通灯控制系统的控制。
4. 撰写实验报告：报告中给出硬件方案、软件流程图、软件关键代码四、实习内容1.设计题目：基于51单片机交通十字路口信号灯设计2.实现功能：具有红、绿、黄三种颜色彩灯，并有一个数码管进行倒计时显示倒计时时间为三十秒。
还应具有按键控制特殊情况下十字路口不需要红绿灯的显示（车流量很少的地段深夜可以不设红绿灯）。
五、系统实现1.电路设计:51单片机介绍：本实验使用的51单片机为STC89C52STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。
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1. 设计思路 (2)2.1电源提供方案 (2)2.2显示界面方案 (3)2.3输入方案： (3)3 单片机交通控制系统总体设计 (3)3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (3)3.2单片机交通控制系统的功能要求 (4)3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (5)4智能交通灯控制系统的硬件设计 (5)4.1AT89C51单片机简介 (5)4.1.1 AT89C51单片机的主要特性 (6)4.1.2 主要引脚功能 (6)4.2交通灯中的中断处理流程 (8)4.3系统硬件总电路构成及原理 (9)4.3.1系统硬件电路构成 (9)4.3.2系统工作原理 (9)4.4其它硬件介绍及连接 (10)4.4.1八段LED数码管 (10)5 系统软件程序的设计 (12)5.1程序主体设计流程 (12)5.2理论基础知识 (13)5.2.1定时器原理 (13)5.2.2软件延时原理 (14)5.2.3中断原理 (14)5.3子程序模块设计 (14)5.3.1状态灯显示及判断 (14)5.3.2 LED倒计时显示 (15)5.3.3 紧停及调整时间中断子程序 (15)5.3.4 红绿灯时间调整程序 (16)5.4系统软件调试 (18)5.4.1 TKS仿真器 (18)5.4.2 集成开发环境KEIL (18)参考文献 (17)设计心得体会 (18)附录 (19)基于单片机的交通控制系统模拟设计摘要：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。
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。
关键词：交通灯单片机数码管1. 设计思路（1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。
（2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。
（3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。
（4）进行软件系统的设计，对于本系统，本人采用单片机汇编语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。
2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证2.1 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，我选择第二种方案。
2.2 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，且须完成大量的软件工作。
综上所述，我选择第一种方案。
2.3 输入方案：题目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，故选择方案二。
3 单片机交通控制系统总体设计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：状态1 状态3 状态4 状态6 东西向禁行等待变换通行等待变换南北向通行等待变换禁行等待变换东西红灯 1 1 0 0东西黄灯0 0 0 1东西绿灯0 0 1 0南北红灯0 0 1 1南北绿灯 1 0 0 0南北黄灯0 1 0 0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。
3.2 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，通行时间调整和紧急处理等功能。
（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）时间的设置本设计中可通过键盘对时间进行手动设置，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。
（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。
3.3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，加入了紧急情况处理与时间调整功能。
图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，由按键设置模块产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块模块接受输出。
系统的总体框图如上所示。
单片机上电后，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。
在此过程中随时调用急停按键和时间调节中断。
4智能交通灯控制系统的硬件设计4.1 AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
4.1.1 AT89C51单片机的主要特性与MCS-51 兼容，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24Hz，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源（两个外部中断源和3个内部中断源），可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。
·时钟电路：时钟电路的作用是产生单片机工作所需要的时钟脉冲序列。
·中断系统：中断系统的作用主要是对外部或内部的终端请求进行管理与处理。
AT89S51共有5个中断源，其中又2个外部中断源和3个内部中断源。
图3 AT89C51系列单片机的内部结构示意图4.1.2 主要引脚功能图4 AT89C51引脚图·VCC：电源电压·GND：接地·P0口：P0口是一组8位双向I／0口。
P0口即可作地址／数据总线使用，又可以作为通用的I/O口使用。
当CPU访问片外存储器时，P0口分时先作低8位地址总线，后作双向数据总线，此时，P0口就不能再作I/O口使用了。
在访问期间激活要使用上拉电阻。
·P1口：Pl 是一个带内部上拉电阻的8准位双向I／O口，P1作为通用的I/O口使用。
·P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I／O 口，P2即可作为通用的I/O 口使用，也可以作为片外存储器的高8位地址总线，与P0口配合，组成16位片外存储器单元地址。
·P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位准双向I／0 口。
P3 口除了作为通用的I/O口使用之外，每个引脚还具有第二功能，具体分配如表2表2 具有第二功能的P3口引脚端口引脚第二功能：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外中断0）P3.3 / INT1（外中断1）P3.4 T0（定时／计数器0外部输入）P3.5 T1（定时／计数器1外部输入）P3.6 / WR（外部数据存储器写选通）P3.7 / RD外部数据存储器读选通）·RST：复位输入。