模拟交通灯毕业设计
智能交通灯的毕业设计
太原科技大学毕业设计（论文）任务书化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班设计人（作者）：徐今同组人：徐今吉武师海斌韩志刚王煜贺斌兰晓江邢超斌一．毕业设计（论文）题目: 智能交通灯二．原始数据（材料）：（1）单片机LED灯显示设计（2）用实验室模块演示（3）软件protus仿真演示（4）亚龙实验平台目录摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2一、设计目的---------------------------4二、设计目标---------------------------4三、设计任务---------------------------5四、设计内容---------------------------6 （1）指示灯燃亮的状态----------------------6（2）设计并绘制硬件电路图。
-------------7（3）设计程序流程图---------------------8（4）编程-------------------------------9五、交通管理方案----------------------10六、结束语----------------------------11七、参考文献--------------------------13摘要交通在人们生活中占有重要地位，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，有明显的效果。
近年来，随着科技的飞速发展，单片机的应用不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新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。
(完整版)单片机交通灯毕业课程设计
《单片机原理及应用》课程设计题目基于STC89C52单片机的交通灯控制系统设计学生姓名沈邦振学号学院信息与控制学院专业测控技术与仪器指导教师孙伟二Ｏ一二年六月五日基于 STC89C52 单片机的交通灯控制系统沈邦振1.项目概述随着我国经济的高速发展，私家车、公家车的增加，无疑会给我国道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度的受到交通堵塞问题的困扰。
下面以STC89C52单片机为核心，设计出以人性化、智能化为目的的交通信号灯控制系统。
2.项目意义用 STC89C52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：（1）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。
（2）正常情况下， A、B 两车道轮流放行， A 车道放行 9s ，其中 3s 用于警告； B 车道放行 6s, 其中 3s 用于警告。
（3）在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为的改变信号灯的状态，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 5s；在 A 车道放行期间，若 B 车道有车而 A 车道无车，按下开关 K2 是 B 车道放行 5s。
（ 4）有紧急车辆通过时，按下K3 使 A、 B 车道均为红灯，禁行5s。
3系统设计交通控制系统主要控制A、B 两车道的交通，以STC89C52单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行；另外通过3 个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。
根据要求，制定总体设计思想如下：（1）正常情况下运行主程序，采用 0.5s 延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。
（ 2）一车道有车，而另一车道无车时，采用外部中断 1 执行中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断。
（3）有紧急车辆通过时，采用外部中断 0 执行中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现二级中断嵌套。
(完整版)交通灯doc毕业设计论文
天津电子信息职业技术学院毕业设计课题名称交通灯控制电路的设计与制作姓名白玉学号16班级通信S09-2专业通信技术所在系电子技术系指导教师赵俊英完成日期2011年12月31日天津电子信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称：交通灯控制电路的设计与制作完成期限：2011年10 月31日至2012 年1月8 日姓名白玉指导教师赵俊英专业通信技术职称讲师所在系电子技术系系主任刘松接受任务日期2011.10.31 批准日期2011.11.1天津电子信息职业技术学院页号（1）毕业设计（论文）进度计划表天津电子信息职业技术学院页号（2）注：1.本任务书由指导教师填写。
2.签字部分用笔填写,其余各项均要求打印。
（宋体、小4号字）毕业设计（论文）开题报告天津电子信息职业技术学院页号（1）天津电子信息职业技术学院页号（2）注：本报告由学生本人填写（打印、宋体、小4号字）。
毕业设计（论文）交通灯控制电路的设计与制作摘要“电子技术课程设计”是电子技术课程的实践性环节，进行自主选题和设计。
本设计课题为交通灯控制电路的设计与制作，通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。
本设计分为两个部分：第一部分是由定时器、时钟脉冲驱动和控制器组成的秒脉冲信号发生装置；第二部分是由译码器、发光二极管和数码管组成的交通信号灯以及时间显示装置。
各部分采用分模块设计，正文中详细介绍了各模块的功能和原理。
为完成本次设计，参阅了大量资料，包括所用到芯片的详细中英文资料。
搜集和查阅资料时一个漫长但最重要的过程，获取个模块电路原理，然后经过讨论比较，结合课题要求，确定出一套最适合的方案。
小组人员花费几天时间，通过图书馆和上网查阅资料，分别查阅到相应资料。
经过商讨，结合现有资料，制定基本框架，并基本定出电路图。
交通灯的模拟控制系统设计
摘要本次设计是对交通灯的模拟控制系统的设计，总体分为两部分：一、硬件部分。
对于硬件部分主要工作是选型部分，我的本次设计是交通灯，所以硬件选型主要有AT89C51、红绿灯显示器、及数码管显示器。
二、软件部分。
根据设计要求，所以将软件部分分成了几个模块：主体程序实现基本的循环，即主干道绿灯亮60S，黄灯5S;支干道绿灯亮40S黄灯5S；子程序有计时到一秒子程序、中断子程序（全为红灯、南北通行、东西通行、重新定时等）。
将上面个部分逐一实现后，然后就是硬件部分连接问题。
根据AT89C51单片机个端口的特点，将选好的部件有效地与它连接起来。
最后将编好的汇编程序转换为HEX 文件导入到单片机内，进行仿真。
经过反复修改及指导老师指导后，可以实现仿真。
关键词：交通灯；硬件部分；软件部分- 1 -AbstractThe designer to the traffic light simulation, the design of the control system of general divided into two parts: one, the hardware part. For hardware part of the main work is part of the selection, I this design is the traffic lights, so hardware selection mainly AT89C51, red street light display, digital tube display level. Second, software parts. According to the design requirements, so will be divided into several modules of software: subject to basic program of circulation, that is a green light to main 60 S, yellow light 5 S; A trunk road a green light yellow light 40 S, yellow light 5 S; The son to a second time program has a subroutine, interrupt subroutine (total for the red light, north and south, traffic to pass something, timing, etc.). Will above a part one by one to achieve, and then the hardware part is linking problem. According to the characteristics of a port AT89C51 single-chip microcomputer, taking good parts effectively with it together. Finally will be programmed the assembler program into: into single chip inside, files are simulated. After repeated modifying and guiding teacher, can achieve after simulation.Key words:The traffic lights； Hardware parts；Software part目录引言...................................................................................................................................... - 4 -第1章概述................................................................................................................................ - 5 -1.1单片机认识与应用....................................................................................................... - 5 -1.1.1单片机的认识................................................................................................... - 5 -1.1.2单片机的应用................................................................................................... - 5 -1.2设计任务....................................................................................................................... - 6 -第2章系统总体方案及硬件设计............................................................................................ - 7 -2.1交通管理的方案........................................................................................................... - 7 -2.2总体硬件设计............................................................................................................... - 8 -2.1系统时钟电路....................................................................................................... - 8 -2.2系统复位电路....................................................................................................... - 9 -2.2.3数码管显示电路............................................................................................. - 10 -2.2.4交通灯指示电路............................................................................................. - 12 -2.2.5按键电路设计................................................................................................. - 13 -第3章软件系统设计.............................................................................................................. - 15 -3.1设计思路..................................................................................................................... - 15 -3.2 软件设计.................................................................................................................... - 15 -3.2.1交通灯的设计程序说明................................................................................. - 16 -3.2.2计时到1秒检测............................................................................................. - 16 -3.2.3 交通灯显示.................................................................................................... - 17 -3.2.4全部禁行......................................................................................................... - 18 -3.2.5南北通行程序................................................................................................. - 19 -3.2.6东西通行程序................................................................................................. - 19 -3.2.7定时器0中断函数......................................................................................... - 20 -第4章Proteus软件仿真........................................................................................................ - 21 -4.1 Proteus软件仿真..................................................................................................... - 21 -4.1.1 南北交通灯切换时仿真................................................................................ - 21 -4.1.2 东西交通灯的仿真........................................................................................ - 22 -4.1.3东西交通灯切换的仿真................................................................................. - 23 -4.1.4两车道均为红灯的仿真................................................................................. - 23 -第5章心得体会.................................................................................................................. - 25 -致谢.................................................................................................................................... - 26 -参考文献.............................................................................................................................. - 27 -附1 源程序代码..................................................................................................................... - 28 -附2 交通灯设计原理图......................................................................................................... - 38 -- 3 -引言这次毕业设计就是利用单片机的基本特点，使用汇编语言实现一个模拟交通灯电路。
交通灯控制系统模拟设计_毕业设计论文
附件1：学号：0121018700XXX课程设计题目交通灯控制系统模拟设计学院物流工程专业物流工程班级物流工程卓越1001姓名指导教师2013 年 6 月28 日交通灯控制系统模拟设计XXX武汉理工大学物流工程卓越1001摘要：随着经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通拥塞已成为一个国际性的问题。
因此，设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。
根据交通灯在实际控制中的特点，结合单片机的控制功能，提出了一种用单片机自动控制交通灯的简易方法。
设计中包括硬件电路的设计和程序设计两大步骤，对单片机学习中的几个重要内容都有涉足。
本系统采用AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现了红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）；以及实现3种工作模式：正常情况、繁忙情况、特殊情况及报警功能。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键字：交通灯；AT89C51；数码管；三种工作模式Design of traffic light control system simulationZhiming GuoLogistics Engineering College Logistics zy1001Abstract: With the development of economy, the sharp increase in the number of cars, increasingly crowded city roads, traffic congestion has become an international problem. Therefore, multi-function traffic light control system design of reliable, safe, convenient and of great practical necessity. According to the characteristics of traffic lights in the actual control, combined with the control function of single chip, this paper presents a simple method for automatic control of traffic lights with single chip microcomputer. In the design of hardware circuit design and program design includes two steps, on several important single-chip learning have to get involved in. The system centric devices to design the traffic light controller AT89C51, realizes the cycle traffic lights lit, countdown 5 seconds left when the yellow light flashing warning (traffic light signal output, display time through the output port P0 to two digital tube through the P1 port); 3 work modes: normal, busy and implementation situation, special circumstances and alarm function. The system practical, simple operation, strong function expansion.Key words: raffic lights, AT89C51, LED, three work modes目录课程设计任务书 (1)第1章前言 (1)1.1交通灯发展概述 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3课题任务及主要实现内容 (2)1.4 原理分析 (3)1.4.1交通灯显示时序的理论分析 (3)1.4.2 交通灯显示的理论分析 (4)第2章设计方案分析 (5)2.1 单片机与外围接口部件 (5)2.2 倒计时显示界面 (6)2.3 交通灯 (6)第3章硬件系统设计 (7)3.1 单片机的选择 (7)3.1.1 AT89C51单片机简介 (7)3.1.2 AT89C51单片机的主要特性 (7)3.1.3主要引脚功能 (8)3.1.4 C51的中断源 (10)3.2 硬件电路实现 (10)3.2.1 最小系统设计 (10)3.2.2 显示设计 (12)3.2.3 发光二极管模拟红绿灯 (15)3.2.4 按键模块 (15)第4章软件电路设计 (16)4.1 软件编译环境测试 (16)4.1.1 C语言介绍 (16)4.1.2 Keil uVision4介绍 (16)4.2软件总体设计 (17)结论 (19)参考文献 (20)源程序： (22)课程设计任务书学生姓名：XXX专业班级：物流工程卓越1001指导教师：朱宏辉工作单位：物流工程题目:交通灯控制系统模拟设计初始条件：1. 熟悉背景资料和任务：熟悉给定的背景资料和数据，明确系统设计的任务要求；拟订设计计划和初步方案。
智能交通灯的毕业设计
太原科技大学 毕业设计（论文）任务书 化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班 设计人（作者）：徐今
同组人：徐今 吉武 师海斌 韩志刚
王煜 贺斌 兰晓江 邢超斌
一．毕业设计（论文）题目: 智能交通灯
二．原始数据（材料）： （1）单片机LED灯显示设计 （2）用实验室模块演示 （3）软件protus仿真演示 （4）亚龙实验平台
目录
摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2 一、设计目的---------------------------4 二、设计目标---------------------------4 三、设计任务---------------------------5 四、设计内容---------------------------6 （1）指示灯燃亮的状态----------------------6 （2）设计并绘制硬件电路图。-------------7 （3）设计程序流程图---------------------8 （4）编程-------------------------------9 五、交通管理方案----------------------10 六、结束语----------------------------11 七、参考文献--------------------------13 摘 要 交通在人们生活中占有重要地位，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，有明显的效果。近年来，随着科技的飞速发展，单片机的应用不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新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。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示。本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、复位电路等其它部分组成。较好的模拟实现了十字路口可能出现的交通情况。 关键字：电子线路、AT89C51、交通灯 AT89C51简介 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存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1000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。AT89C51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。
基于单片机的模拟交通灯控制系统设计
山东职业学院毕业设计（论文）题目：模拟交通灯控制系统设计系别：信息工程系专业：计算机应用技术班级：计应0932学生姓名：指导教师：完成日期：2012年5月山东职业学院毕业设计（论文）任务书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，同时也带动着传统控制的日新月异更新。
在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AT89S52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单片机芯片的P2口设置红、绿灯燃亮时间的功能；显示时间直接通过单片机的P0、P3口输出，系统实用性强、操作简单、扩展性强。
关键词：单片机交通灯控制器目录摘要 (2)目录 (3)第一章引言 (1)第二章概要设计 (2)设计思路 (2)第三章硬件设计 (5)循环电路设计 (5)89cs51单片机概述 (5)3.1.280C51单片机的时钟 (8)80C51单片机的的封装和引脚 (10)LED循环说明 (12)第四章系统软件设计 (14)硬件平台结构一旦确定，大的功能框架即形成。
软件在硬件平台上构筑，完成各部分硬件的控制和协调。
系统功能是由软硬件共同实现的，由于软件的可伸缩性，最终实现的系统功能可强可弱，差别可能很大。
因此，软件是本系统的灵魂。
软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。
同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。
(14)程序流程图： (14)软件总体设计及流程图见图4-1，主要完成各部分的软件控制和协调。
其流程图如图4-1所示。
(14)程序实现 (15)第五章系统调试与测试结果分析 (21)调试 (21)指标测试 (22)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章引言当今，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。
基于PROTEUS的交通灯毕业设计(论文)
基于PROTEUS的交通灯摘要交通大系统是社会经济的“血液循环系统”，是制约经济发展的瓶颈。
研究交通问题具有重大的理论和现实意义，为此交通问题吸引了众多学者的注意．交通问题也是运筹学中研究的重要问题之一，它越来越受到运筹学家的重视，尤其是近年来人们发现物流是另外一条节约成本的重要途径，是“第三利润源泉”之后更是如此．在交通方式中有一个重要的方面，那就是城市内部的交通问题。
随着社会生产力的不断发展和人类社会的不断进步，各国特别是像我国这样的发展中国家城市化水平会越来越高，城市交通问题会越来越严重，严重的堵车现象是每个人有目共睹和亲身体验的。
究其原因，主要有：或是现行路网的通行能力不够，或是现行路网的道路定向不合理，或是由于对交通流的管理控制不力。
解决城市交通问题的根本途径有两条：一是加快交通设施建设；二是加强交通管理。
然而在城市内修建或扩建已有道路的可能性越来越小，因而加强对现有道路的合理利用以及对交通信号灯的有效控制和管理成为改善交通状况的重要途径．本文提出的基于PROTEUS的交通信号灯设计系统以单片机（STC89C52）为核心，信号灯，计数器，数字显示电路等几部分组成。
该系统大部分功能通过硬件来实现，电路简单明了，系统稳定性很高。
全文针对整个实验系统，首先介绍了作为实验系统软件平台的Proteus，叙述其功能，分析选择其作为软件平台的可行性和优越性。
接着Proteus 对单片机及单片机外围电路进行仿真，程序的变化在仿真元件的性质变化上得到体现；实验原理得到诠释，原理图设计公开化，实验原理容易理解，Proteus 与Keil 的联调将硬件仿真的过程完美展现。
关键词: STC89C52 、交通灯、PROTEUS、KEIL、改善交通AbstractTraffic big system is social and economic "blood circulation system", is the bottleneck of restricting economic development. Study the traffic problem is of great theoretical and practical significance, therefore the traffic problem attracted many scholars attention. The traffic problem is also a study in operations research one of the important problems, it has been more and more attention of the house of operations research, especially in recent years, people found that logistics is another cost savings in a major way, is "the third profits source" after is even more so. In the traffic in the way is a important aspects, that is within the city traffic problems. With the continuous development of the social productive forces and the human society advances, especially in countries like that developing countries will more and more high level of urbanization, the urban transportation problem will be more and more serious, serious traffic jam phenomenon is obvious to everyone and experience. Investigate its reason, basically have: or the current network traffic capacity of no ，Enough, or the current network of directional not reasonable way, or because of traffic flow management control effectively. Solve the urban traffic the root of the problem there are two ways: one is to accelerate the construction of traffic facilities; Two is to improve traffic management. However in the city has been built or expanded the possibility of road more and more small, so strengthening the rational utilization of existing roads and traffic lights on the effective control and management has become an important way to improve the traffic.In this paper based on the PROTEUS of traffic lights on the single chip computer design system (STC89C52) as the core, lights, counter, digital display circuit to wait for a few parts. The system function through the hardware to implement most, circuit is simple and clear, the system stability is very high. Full text for the whole experiment system, first introduced the experimental system as software platform for the Proteus, describes its function, analyze and select its as a software platform is effective and feasible. Then the SCM and Proteus microcontroller peripheral circuit simulation, the program's change in the nature of the simulation component changes were reflected on; Experiment principle get the interpretation, diagram design open experiment principle easy to understand, Proteus Keil and the alignment of the hardware simulation process will be perfect show.Keywords: STC89C52, traffic lights, PROTEUS, KEIL, improve traffic目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章设计背景及设计意义 (1)1.1引言 (1)1.2设计背景及意义 (1)1.2.1交通灯的历史及出现 (1)1.2.2单片机的发展历程和优点 (2)1.2.3单片机设计交通灯的背景及意义 (3)第二章系统方案设计 (4)2.1功能设计要求 (4)2.2系统方案确定 (4)2.2.1方案比较、设计与论证 (4)2.2.2方案确定 (6)第三章交通信号灯系统硬件电路设计 (7)3.1硬件部分的简介 (7)3.1.1STC89C52的简介 (7)3.1.2元器件的选择 (9)3.2硬件电路设计 (11)3.2.1各模块接口电路 (11)3.2.2交通信号灯系统硬件电路设计 (13)第四章交通灯控制系统软件设计 (1)4.1单片机编程语言 (1)4.1.1单片机编程语言分类及特点 (1)4.1.2C语言的指令格式 (1)4.1.3C语言的步骤及方法 (1)4.2程序结构设计 (2)4.3主要程序模块清单 (5)第五章硬件软件系统制作调试 (12)5.1硬件电路的制作 (12)5.2硬软件的调试 (13)5.2.1仿真过程 (14)致谢 (17)参考文献 (18)附录1 元器件清单 (19)第一章设计背景及设计意义1.1引言随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求越来越大，城市的交通拥挤问题日趋严重，因此提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理追在眉睫。
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毕业设计题目模拟交通灯系别电气工程系专业应用电子技术班级电技0801 姓名学号指导教师日期 2010年12月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，定时器目录1 方案选择 (1)1.1交通灯的总体设计思路 (1)1.2设计框图 (1)1.3计时方案 (2)1.4显示方案 (2)1.5按键设计方案 (3)2 硬件设计 (4)2.1整体硬件原理 (4)2.2单片机89S51的简介 (5)2.3单片机附属电路 (7)2.474LS373的功能 (8)2.574LS07的功能 (9)2.6数码显示——七段LED数码管 (10)2.7键盘接口工作原理 (11)3 十字交通灯的软件设计 (14)3.1软件的设计 (14)3.2程序流程图及程序介绍 (16)4 测试、调试及结果分析 (23)4.1状态灯显示测试 (23)4.2整体电路调试 (23)4.3结果分析 (24)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)1 方案选择1.1 交通灯的总体设计思路交通灯的控制主要是利用单片机，是单片机的一个典型应用，首先用发光二极管的亮与灭来模拟交通灯的各种运行状态。
考虑交通灯的功能，东西南北各两组，一个十字路口至少需4组交通灯（每组是四个发光二极管）。
指挥转弯和直行的关键，是设计控制交通灯的亮与灭。
考虑南北、东西方向灯的亮灭规律相同，故可以考虑用四个两组交通灯来模拟实际北东运行的交通灯；东一组四个发光二极管，北一组四个发光二极管，分别用红、绿、黄、橙来指示直行和转弯。
先南北直行红灯亮48秒，而后黄灯亮3秒，再直行绿灯亮30秒，黄灯亮3秒；然后南北转弯绿灯亮15秒，黄灯亮3秒，南北交通灯都亮红灯；东西交通灯以同样规律变化。
可用中断计数器控制，来显示不同的二极管来模拟交通灯不同的状态。
同时使用数码管来显示时间，提醒行人停止行走或准备行走。
(1)每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮3秒，黄灯亮时，绿灯灭。
(2)要求在绿灯亮（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时间内）均有倒计时显示时间。
所以基本符合现实功能，能够指挥车辆在十字路口完成左转和不同路口的直行。
1.2 设计框图根据设计思路和设计要求,可得出总体框图如将单片机P0.0…P0.7口作为LED数码管的段码输入口，将P1.0…P1.5口作为LED数码管的位码输入口，做为倒计时显示时间；P2.0…P2.7口作为发光二极管的输出端，模拟红绿灯的运行状态；P1.6和P1.7接紧急按键，做为特殊情况用。
图1.1 总设计框图1.3 计时方案利用89S51内部的定时器/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时的倒计时。
该方案节省硬件成本，且能够使我们在定时器/计时器、中断及程序设计方面得到锻炼与提高。
1.4 显示方案单片机技术中通常有两种显示方式：动态显示和静态显示方案一：串行扩展，LED静态显示。
由于占用较多的接口，在单片机设计中常用串行扩展来完成。
由于是串行接口，该方案占用接口资源少，并且显示亮度有保证，但硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢，比较适用于并行接口资源较少以及对显示没有实时要求的场合。
方案二：LED动态显示。
动态显示的方案硬件连接简单，但动态扫描的显示方式需占用cpu较多的时间。
在该系统中由于单片机除了显示红、绿灯的倒计时间没有太多的实时测控任务，故选用动态扫描方式。
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。
权衡利弊，我决定采用方案二实现系统的显示功能。
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。
1.5按键设计方案计算机中所用的键盘有编码键盘和非编码键盘两种。
但编码键盘需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少使用，而非编码键盘硬件简单，成本低，所以目前在单片机应用系统中多采用非编码键盘，在我们使用的非编码键盘中又分为以下两种：方案一：独立式键盘的接口电路在单片机应用系统中，按键作为系统信息的输入端。
可将每个按键直接接在一根I/O接口线上，这种连接方式的键盘称为独立式键盘。
每个独立式按键单独占有一根I/O接口线，每根I/O接口线的工作状态不会影响到其他I/O接口线。
方案二：行列式键盘如果按键数较多时，为减少占用I/O接口线数，通常采用行列式键盘。
由于我这个设计只使用两个按键，所以我采用方案一，将按键K2接在P1.6上再把K1接在P1.7。
来完成道路上的应急情况。
2 硬件设计2.1 整体硬件原理电路的核心是89S51单片机，其内部带有4KB的FlashROM,无须扩展程序存储器；没有大量的运算和暂存数据，现有的128B片内RAM已能满足要求，也不必扩展片外RAM，系统配备4个LED显示和2个单接口键盘，采用P0接口外接8路反相三态缓冲器74LS373作LED动态扫描的段码控制驱动信号,用P1接口的P1.0-P1.3外接一片集电极开路反相门电路74LS07做为4位LED的位选信号驱动口，LED共阴极端与74LS07的输出端相连；按键接口，由P3.0,P3.1来完成。
P2口接交通指示灯，整个系统采用查表的方发，将交通灯的显示情况和数码管的计时情况，分别以代码的形式送到指示灯和LED数码管，启动定时器，同时调用显示程序，和查询按键。
利用软件计数器的方法计时一秒，利用中断的方法使计时时间循环，当按下应急按键时停止定时器，送一个代码使两个方向都亮红灯，按下一个按键时启动定时器，恢复循环。
图2.1 整体设计硬件图2.2 单片机89S51的简介单片机（Microcontroller，有称微处理器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型机，这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
目前使用的单片机大部分都是MCS-51系列, MCS51系列单片机是Intel公司推出的通用型单片机而且它的品种很多,例如MCS-48,MCS-51(8位机),MCS-51(16位机)等,在MCS-51系列中,所有产品都是以89S51为核心,89S51单片机内部包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件,各功能部件相互独立而融为一体,集成在同一块芯片上,而且具有以下特点：（1）8位CPU；（2）时钟振荡器和时钟电路；（3）32根I/O线；（4）外部存储器寻址范围ROM、RAM各64K；（5）2个16位的定时器/计数器；（6）5个中断源，2个中断优先级；（7）全双工串行接口。
由此可见,89S51本身就是一个功能相当强大的8位微型机,所以在我的设计中选择89S51作为核心器件。
9S51系列的内部结构可以划分为CPU、存储器、并行口串行口、定时器/计数器、中断逻辑几部分。
图2.2 89S51的内部结构1 中央处理器89S51的中央处理器由运算器和控制逻辑构成，其中包括若干特殊功能寄存器（SFR）。
2 存储器组织89S51单片机的存储器结构特点之一是将程序存储器和数据存储器分开，并有各自的寻址机构和寻址方式，这种结构称为哈佛结构单片机。
这种结构与通用微机的存储器结构不同，一般微机只有一个存储器逻辑空间，可随意安排ROM或RAM，访存时用同一种指令，这种结构称为普林斯顿型。
89S51单片机在物理上有四个存储空间：片内程序存储器和片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器。
3 3种I/O端口I/O端口是计算机的输入、输出接口(T是输入，O是输出之意)。
单片机中的I/O端口都是芯片的辅入/输出引脚。
这些I/O端口，可分为以下几种类型：(1)总线输入／输出端口(2)用户I／O端口。
由用户用于外部电路的输入／输出控制。
(3)单片机内部功能的输入／输出端口。
例如，定时器／计数器的计数辅入、外部中断源辅入等。
4 基本功能单元基本功能单元是为满足单片机测控功能而设置的一些电路，是用来完善和扩大计算机功能的一些基本电路，如定时器／计数器，中断系统等。
定时器/计数器在实际应用中作用非常大，如精确的定时，或者对外部事件进行计数等。
2.3 单片机附属电路片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU的所有操作均在时钟脉冲同步下进行。
片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在1.2MHz～12MHz 之间选取。
C1、C2是反馈电容，其值在5pF～30pF之间选取，典型值为30pF。
本电路选用的电容为30pF，晶振频率为12MHz。
这样就确定了单片机的4个周期分别是：振荡周期＝1/12sμ；机器周期（SM）＝sμ1；指令周期＝sμ1。
~4图2.3 时钟产生电路下面为单片机复位电路。
单片机在开机时都需要复位，以便中央处理器CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
单片机的复位后是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位。
MCS-51单片机的RST引脚是复位信号的输入端。
例如：若MCS-51单片机时钟频率为12MHz，则复位脉冲宽度至少应该为2μs。
复位电路一般有上电复位、手动开关复位和自动复位电路3种,如图2.4,2.5,2.6所示。