1、 目录目录 一、一、摘要摘要1 二、二、任务分析与设计思路任务分析与设计思路2 三、三、总体设计总体设计 3 四、四、详细设计详细设计4 1、设计电路设计电路4 2、交通灯连接电路交通灯连接电路4 3、倒计时电路倒计时电路5 4、仿真电路及效果图仿真电路及效果图6 5、元件清单、元件清单7 6、软件框图、软件框图8 7、程序及其清单、程序及其清单9 五、调试与运行五、调试与运行.11 六、参考资料及参考文献六、参考资料及参考文献.11 七、心得体会七、心得体会.12 一、摘要 在日常生活中，交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段，起着很大的作用。 各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来
2、决定是否前行，通行的时间的规定协调了它 们的步伐，极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。因此，一个完善的交通系 统中，交通灯是必不可少的设备，一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现 的实际情况，使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。 随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设 由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今 计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，减 少交通事故是很值得研究的一个课题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口， 在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行
3、车。 二、任务分析与设计思路 1、任务分析： 本次设计要求：运用所学单片机原理、模拟和数字电路等方面的知识，设计 出一台交通信号灯，模拟路口交通信号。交通灯要求如下： 1）交通信号灯能够控制东西、南北两个方向的交通，红绿黄灯用对应颜色 的发光二极管代替； 2）用四个 2 位数码管分别显示东、南、西、北方向的通行时间，东西或南 北通行时间为 25 秒，红绿灯切换中间黄灯闪烁 5 秒。 目前，我们接触到的交通灯都位于十字路口，假设实际情况为东西南北走向的 十字路口，如下图： 东西南北各三盏灯，每三盏分别为红、黄、绿三种颜色，总共十二盏灯，而实际 情况下，东西方向灯亮灭一致，南北方向灯亮灭一致，故只
4、需要按东西为一组， 南北为一组，两组交错亮灭来设计控制系统，即可达到交通灯系统的控制目的。 根据以上分析那么只需要控制东南或者西北六盏灯亮灭规律就能实现控制， 另外 两组对应一致就行了。根据设计要求，要求东西或者南北通行 25 秒，红绿灯切 换中间黄灯闪烁 5 秒。那么要求绿灯亮放行，放行线，绿灯持续亮（通行时间） 25 秒，黄灯亮（警告提醒时间）5 秒，红灯亮禁止通行，禁止线，为了简化设计， 也为 25 秒。切换过程东西南北均为黄灯闪烁。 2、设计思路 基于完成以上任务分析，结合所学有关知识，尤其是本学期所学关于单片机 的中断系统和定时/计数器的相关知识及应用，我们知道对于红、绿、黄两组各
5、三盏灯的控制，可以通过把这六盏灯分别接到单片机的六个输出引脚，若用 P1 口进行输出，则分配如下： A T89C51 P 1 . 0 P 1. 1 P 1 . 2 P 1 . 3 P 1. 4 P 1 . 5 L1 L2 L3 L4 L5 L6 (东西红) （东西黄） （东西绿） (南北红) （南北黄） （南北绿） LED 显示分布 通过对 P1 口 P0P5 编程从而实现控制。而时间的各盏灯的熄灭时间的延时 情况，则用定时/计数和中断结合应用实现控制。 而输出的时间显示则每个方向分别用两个发光二极管显示，十位接在 P0 口，个位接在 P2 口，对 P0 口 P2 口编程即可实现控制。 三、总
6、体设计 1、单片机内部资源分布图： 2、硬件原理框图： 3、软件结构图： 时 钟 电 路 振 荡 电 路 上 电 复 位 电 路 A T89C51 交 通 灯 LED 数 码 管 3、软件结构框图： 4、软硬件分工 硬件实现实物连接，软件与硬件连接相对应，通过编写程序，使硬件实现期 望的功能。说的形象些，软件相当于其内在本质功能，而硬件是将该功能表现出 来，让人们可见罢了。 三、详细设计 本设计使用的单片机为 AT89C51。 AT89C51 是带有 4K 字节闪存的低电压高 性能微处理器。其主要特性：与 MCS-51 兼容 4K 字节可编程 FLASH 存储 器 寿命：1000 写/擦循环 数据保留时间：10 年 全静态工作： 0Hz-24MHz 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
