基于单片机的交通灯课设软件

成绩评定表学生姓名王文举班级学号1003010309专业自动化课程设计题目基于单片机的交通灯的设计（软件）评语组长签字：成绩日期20 年月日课程设计任务书分院（系）信息科学与工程专业自动化学生姓名王文举学号1003010309设计题目基于单片机的交通灯的设计——软件设计部分课程设计内容及要求：内容：1、设计电路，选择器件2、利用Proteus画原理图3、软件编程4、硬件电路焊接与调试要求：1.利用单片机控制交通灯，可应用于一般马路。

2.要求红灯32s，绿灯30s，黄灯2s，某一方向有紧急事件时可立刻放行。

进度安排:（10天）1、查找资料（2天）2、设计电路画电路图（2天）3、软件编程与调试（2天）4、焊接硬件电路并调试（2天）5、撰写报告（2天）指导教师（签字）：年月日学院院长（签字）：年月日摘要近年来随着科技的飞速发展，一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。

计算机技术作为三者之一，怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。

单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传统控制检测的更新。

在实时检测和自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

那么靠什么来实现交通的井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统，来实现交通的井然有序。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用美国ATMEL公司生产的单片机AT89c51，以及其它芯片来设计交通灯控制。

实现了通过AT89c51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能，通过AT89S51芯片的RXD、TXD输入、输出设置显示时间。

交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。

单片机系统采用直流供电。

为了系统稳定可靠，系统内集成了“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生。

系统实用性强、操作简单、扩展性好。

目录摘要.............................................................. I II 1 绪论.. (V)1.1技术概述 (V)1.2本课题的背景和意义........................................... V I2.1 基于单片机的交通灯系统简介.................................. V I2.2 设计要求.................................................... V I2.3 设计方案论证............................................... V II3 设计语言及软件介绍............................................... I X3.1 汇编语言介绍................................................ I X3.2 wave6000软件介绍 (X)4 系统软件设计..................................................... X I4.1 概述........................................................ X I4.2 系统程序设计模块............................................ X I4.2.1主程序 ................................................ X I4.2.3东西方向中断程序..................................... X III4.2.4延时子程序............................................ X IV4.3 控制源程序................................................. X IV4.3.1汇编程序.............................................. X IV4.3.2程序清单.............................................. X VI4.4 调试及仿真................................................ X VII 结论............................................................. X VII 参考文献......................................................... X VIII1 绪论1.1技术概述今天，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。

它由红绿两块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。

1914年，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，安装在纽约市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，当车辆接近时,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喇叭，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。

绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。

左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。

红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须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，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。

1.2本课题的背景和意义随着经济的发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。

道路拥挤现象日趋严重，造成的经济损失越来越大，并一直保持大比例的增长。

现在交通系统已不能满足经济发展的需求。

由于生活水平的提高，人们对交通运输的安全性及服务水平提出了更高的要求。

在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。

并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。

中国车辆数量不断增加，交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。

智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资源。

使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益,为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。

2 系统设计简介2.1 基于单片机的交通灯系统简介基于单片机的交通灯系统通过AT89S51芯片的P2口设置红、绿灯点亮的功能，通过AT89S51芯片的RXD、TXD输入、输出设置显示时间。

交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。

单片机系统采用直流供电。

为了系统稳定可靠，系统内集成了“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生。

系统实用性强、操作简单、扩展性好。

本设计方案可实现南北干道各32s红灯，30s绿灯，2s黄灯的行车要求，当某一方向有紧急车辆需优先通过时还可按下相应按钮实现放行2.2 设计要求东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，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。

红灯的设计时间为32秒，绿灯为30秒，黄灯2秒。

设A道和B道的车流量相同。

2.3 设计方案论证根据系统的设计要求，选择单片机AT89C51为控制系统的核心来完成时间处理，中断响应等功能。

该系统的总体设计思路如下：连接好外部电路后按照系统设计功能的要求，运用汇编语言编写程序控制每组灯在工作时刻的亮灭，确定系统由3个模块组成：主控制器、中断电路和显示电路。

本课题以是89C51单片机为核心设计的一种交通灯系统，系统整体硬件电路包括，led 小灯，中断电路，复位电路，时钟电路，单片机主板电路等组成。

系统框图主要由主控制器、单片机复位、时钟振荡、LED 显示、温度传感器组成。

基于单片机的交通灯电路结构框图如图1所示。

图一基于单片机的交通灯电路结构框图AT89C5主控制器 LED 显示电路 中断输入电时钟电路 复位电路2.4 硬件设计电路基于单片机的交通灯设计电路图如图2所示,控制器使用单片机AT89C51,用LED小灯实现车辆通行控制，中断电路处理紧急事件。

图二基于单片机的交通灯设计电路图3 设计语言及软件介绍3.1 汇编语言介绍汇编语言是直接面向处理器（Processor）的程序设计语言。

处理器是在指令的控制下工作的，处理器可以识别的每一条指令称为机器指令。

每一种处理器都有自己可以识别的一整套指令，称为指令集。

处理器执行指令时，根据不同的指令采取不同的动作，完成不同的功能，既可以改变自己内部的工作状态，也能控制其它外围电路的工作状态。

如图3所示，在电路中，每条机器指令都表现为一组电信号，通过一排导线进入处理器。

这些电信号有的呈高电平，有的呈低电平，哪些为高，哪些为低，取决于不同的机器指令。

如果把高电平记为“1”，低电平记为“0”，那么，不同的机器指令将表现为不同的二进制序列，由于它们的无规律性，这就使得机器指令机器指令难以理解、书写和记忆。

人类最容受自己每天都使用的自然语言。

为了使机器指令的书写和理解变得容易，需要借鉴自然语言的优点，为此就引入了汇编语言。

汇编语言使用符号来代表不同的机器指令，而这些符号非常接近于自然语言的要素。

基本上，汇编语言里的每一条指令，都对应着处理器的一条机器指令。

汇编语言包括两个部分：语法部分和编译器。