1、 1 嵌入式系统基础课程设计报告 设计题目： 交通灯 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 成 绩： 2011 年 6 月 20 日 2 1 设计任务设计任务 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向（主干道） 车道和南北方向（从干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，时 间可设置修改。 2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯闪烁，才能变换运行车道3、黄灯亮 时，要求每秒闪亮一次。 4、紧急情况发生，如消防车、救护车等紧急车辆通过时，要求四个路 口同时加亮黄灯闪烁，并且倒计时显示装置关闭，四个路口的信号灯 全部变成红灯。 5当东西或南北方向车流量大时，四个路口同时加亮黄灯进行闪烁，并 且
2、倒计时显示装置关闭，黄灯闪烁5秒后，只允许东西或南北方向车辆 通行。 交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口 的红绿灯交替点亮和熄灭。用8051做输出口，控制十二个发光二极管 燃灭，模拟交通灯管理。在一个交通十字路口有一条主干道（东西方 向） ，一条从干道（南北方向） ，如图所示: 3 2 2 电路原理图电路原理图. 1 总体设计电路如图所示 2 交通灯电路 为了方便实验，可以用发光二极管作为交通灯来使用，单片机的 I/O 接口直接和交通灯（发光二极管）连接。在十字路口的四组红、黄、 绿三色交通灯中，东西方向道路上的两组同色灯连接在一起，南北方 向道路上的两组同色的灯也彼
3、此连接在，受单片机 P1.0P1.5控制。 单片机的 I/O 接口与交通灯电路的具体连接方式为：P1.0P1.2 分别 接东西方向的红、黄、绿共 6 个放光二极管，P1.3P1.5 分别接南北 方向的红、黄、绿共 6 个发光二极管。12 个发光二极管采用了共阳 4 极的连接方式，因此 I/O 口输出低电平时，与之相连的发光二极管会 亮，I/O 口输出高电平时，相应的发光二极管会灭。交通灯电路如图 所示。 3 倒计时显示电路 3 该交通灯控制系统在正常情况下，每 60s 循环一次，为方便提示路上行 人及车辆交通灯转换的剩余时间，专门为控制系统设计了一个倒计时显示 装置。该显示装置选用七段数码管来
4、显示交通灯转换的剩余时间，根据控 制要求，每个路口需要两个数码管，这样四个路口就要求八个数码管。有 序 AT89C51 单片机的 I/O 作为输出时，具有较强吸收电流能力，因此我们 可以选用共阳型数码管，这样由单片机的 I/O 就可以直接驱动，从而简化 硬件电路的设计。四个路口倒计时显示被置在同一时刻显示相同的数字， 期中 P0 口用来显示时间的十位，P2 口用来显示时间的个位；东西南北四 5 个方向共四个路口，令 DS1 和 DS2 是一组，DS3 和 DS4 是一组，DS5 和 DS6 是一组，DS7 和 DS8 是一组。考虑到 AT89C51单片机所能提供I/O接 口的数量以及该控制系统
5、所需要的 I/O 的个数并结合我们的实际能力，数 码管在本系统采用的是静态显示。所谓静态显示，就是当显示器显示某一 字符时，相应的数码管恒定地导通或截止。采用静态显示时。占用 CPU 的 资源较少，单片机只要把要显示的字符代码发送到接口电路即可，直到要 显示新的数据时，再发送新的字形码。倒计时显示电路如图所示。 4 紧急通行电路 该系统的 K1、K2、K3 三个按键分别于单片机的 P3.0、P3.1、P3.6 相接，它们可以在特殊的交通情况下使用。例如，当有紧急情况发生 时，如消防车、救护车等紧急车辆通过时，按下 K1 键，四个路口同 时加亮黄色信号灯并进行闪烁（闪烁时间为 5 秒） 。并且倒
6、计时显示 装置关闭，黄灯 5s 闪烁完成后，四个路口的信号灯全部变成红灯， 从而保证紧急车辆的及时通过，待紧急车辆通过后，松开 K1 键，紧 急情况消除，交通灯控制系统恢复正常工作；按下 K2 键，四个路口 6 同时加亮黄色信号灯并进行闪烁（闪烁时间为 5 秒） ，并且倒计时显 示装置关闭，黄色等 5s 闪烁完成后，只允许东西方向车辆准行、南 北方向车辆禁行，松开 K2 键，交通灯控制系统又开始正常工作；按 下 K3 键，四个路口同时加亮黄色信号灯并进行闪烁（闪烁时间为 5 秒） ，并且倒计时显示装置关闭，黄色等 5s 闪烁完成后，只允许南北 方向车辆准行、东西方向车辆禁行，松开 K3 键，交通灯控制系统又 开始正常工作。 5 主程序流程图 6 按键子程序流程图 开始 东西亮绿灯，南北亮红灯 东西准行，南北禁行 显示子程序 系统初始化 扫描键盘 有键按下 调用键盘子程序 东西亮绿灯，南北亮红灯 同时黄灯进行闪烁 调用键盘子程序 扫描键盘 显示子程序 东
