1、 单片机原理及应用课程设计单片机原理及应用课程设计 交通信号灯控制系统设计 II 交通信号灯控制系统设计 摘要 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。 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。交通信号灯控制方式很多。本 系统采用 MSC-51 系列单片机 AT89C51 为中心器件来设计交通灯控制器，实现了红绿 灯循环
2、点亮，红绿灯交替时 5 秒黄灯亮并关闭数码显示管（交通灯信号通过 P1 口输出， 显示时间直接通过 P0 口输出至双位数码管） ；可通过按键重设通行时间（本系统设了两 个按键，一个加键，另一个减键，所加时间通过编程设定）并通过双位数码管显示（本 系统必须复位后才能加减设置时间，在按完 ok 开始键之后不能再设置时间） 。 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 III 目 录 1 1 绪论 当前，在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技 术和信
3、息产业为中心的信息革命方兴未艾。为使我国尽快实现经济信息化，赶上发达国 家水平，必须加快发展我国的电子信息产业。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。本文主要介绍用单片机来实现复杂的十字路口的交通灯的管理，用以控制过往车辆 的正常通行。 1.1 单片机的结构 单片机诞生于 20 世纪 70 年代末，经历了 SCM、MCU、SOC 三大阶段。随着微电 子技术、 IC 设计、 EDA 工具的发展， 基于 SOC 的单片机应用系统设计会有较大的发展。 因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系
4、统。 单 片机的发展 单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机 诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。近年，由于 CHMOS 技术的进步，大大 地促进了单片机的 CMOS 化。CMOS 芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性， 使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以 80C51 取代 8051 为标准 MCU 芯片的原因。 因为单片机芯片多数是采用CMOS （金属栅氧化物） 半导体工艺生产。 CMOS 电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。图 1 是单片机的管脚封装图。 图 1 单片机的管脚封装图 2 1.2 单片机的分类 单片机作为计算机发展
5、的一个重要领域，应用一个较科学的分类方法。根据目前发 展情况，从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家 电型。 1.3 单片机的应用 由于单片机具有显著的优点， 它已成为科技领域的有力工具， 人类生活的得力助手。 它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面： 1、单片机在智能仪表中的应用：单片机广泛地用于各种仪器仪表，使仪器仪表智 能化，并可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价 格比。 2、单片机在机电一体化中的应用：机电一体化是械工业发展的方向。机电一体化 产品是指集成机械技术、 微电子技术、 计算机技术于一体， 具有智能化特征
6、的机电产品， 例如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、 可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。 3、单片机在实时控制中的应用单片机广泛地用于各种实时控制系统中。例如，在 工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为 控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高 系统的工作效率和产品质量。 4、 单片机在分布式多机系统中的应用 ：在比较复杂的系统中，常采用分布式多机 系统。多机系统一般由若干台功能各异的单 片机组成，各自完成特定的任务，它们通过 串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统 的某些节点上， 对现场信息进行实时的测量和控制。 单片机的高可靠性和强抗干扰能力， 使它可以置于恶劣环境的前端工作。 5、 单片机在人类生活中的应用自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗 衣机、电冰箱、电子玩具、收录机等家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增加 了功能，倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。 综合所述，
