基于单片机的交通灯系统设计仿真

3.5.3.特性
门控串行数据输入
异步中央复位
符合 JEDEC 标准 no.7A
静电放电 (ESD) 保护：
·HBM EIA/JESD22-A114-B 超过 2000 V
·MM EIA/JESD22-A115-A 超过 200 V 。
多种封装形式
额定从-40 °C至 +85 °C和-40 °C至 +125 °C。
设计思想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15红绿黄四组各三盏灯的控制可以通过把这十二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at89c51l1l2l3l4l5l6东西红东西黄东西绿南北红南北黄南北绿led显示分布1642
亮灯规律：东西绿灯亮25s,南北红灯亮25s
东西绿灯闪5s,南北红灯亮5s
东西黄灯亮2s,南北红灯亮2s
东西红灯亮25s,南北绿灯亮25s
东西红灯亮5s,南北绿灯闪5s
东西红灯亮2s,南北黄灯亮2s
2.2.
（1）加强对单片机和汇编语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。
3.2.LED
3.2.1.七段数码显示器：
七段发光线段分别用a、b、c、d、e、f、g七个小写字母表示。
3.2.2.LED数码管：
半导体数码管又称LED数码管，是一种广泛使用的显示器件。LED有两种：共阳极型和共阴极型。
LED优点：亮度高、字形清晰，工作电压低（1.5~3V）、体积小、可靠性高、寿命长，响应速度极快。
1.引言
交通在人们的日常生活中占有重要的地位，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效果。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。

毕业设计（论文）题目基于单片机的交通灯控制系统设计与模拟姓名学号所在学院专业班级 0指导教师日期 2007 年 05 月30 日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）学生开题报告（1）A—工程实践型；B—理论研究型；C—科研装置研制型；D—计算机软件型；E—综合应用型（2）X—真实课题；Y—模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。

毕业设计（论文）学生申请答辩表学生签名：日期：毕业设计（论文）指导教师评审表毕业设计（论文）评阅人评审表毕业设计（论文）答辩表毕业设计（论文）成绩评定总表学生姓名：孙兵专业班级：07电子专1毕业设计（论文）题目：基于单片机的交通灯控制系统设计与模拟注：成绩评定由指导教师、评阅教师和答辩组分别给分(以百分记)，最后按“优(90--100)”、“良(80--89)”、“中(70--79)”、“及格(60--69)”、“不及格(60以下)”评定等级。

其中，指导教师评定成绩占40%，评阅人评定成绩占20%，答辩组评定成绩占40%。

毕业设计（论文）专用纸摘要交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。

要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的科技手段加以实现。

本文在对目前交通控制进行深入分析的基础上，运用检测传感、实时调整智能化控制的实现技术，将传感器监测、实时调整车辆通行时间的算法与单片机控制作用相结合，提出了基于单片机的交通控制系统设计方案。

8051单片机的交通灯控制系统由8051单片机、交通灯显示、LED倒计时、车流量检测及调整、违规检测、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。

系统除基本交通灯功能外，还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过、车流量检测及调整、交通异常状况判别及处理等相关功能。

理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。

本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，二是进行传感器的硬件电路、显示电路等的设计和基本功能要求。

基于单片机的交通灯设计摘要：在城市交通中，交通灯起着非常关键的作用，用于规范车辆和行人的通行。

本文设计了一个基于单片机的交通灯系统，该系统采用红绿蓝LED 灯作为信号灯，通过单片机控制灯的亮灭，实现交通灯的正常运行。

该系统不仅具有稳定性和可靠性，还可以根据实际情况进行调整和扩展。

通过实验验证，该交通灯系统可以准确地显示交通信号，有助于提高交通流量的控制效果。

关键词：单片机；交通灯；LED灯；控制第一节：引言在城市交通中，交通灯是一种非常重要的设备，用于控制车辆和行人的通行。

它可以有效地组织交通流动，减少交通事故的发生，并提高交通效率。

传统的交通灯系统使用机械装置对灯进行控制，但这种方法存在维护困难、调整复杂等问题。

为了解决这些问题，本文设计了一个基于单片机的交通灯系统。

第二节：设计原理2.1系统框架本系统采用单片机作为控制器，通过控制LED灯的亮灭实现交通灯的正常运行。

系统包括信号产生模块、单片机控制模块、驱动电路模块和LED灯模块等部分。

2.2单片机选择本系统采用了AT89C52单片机作为控制器，该单片机具有较高的性能和稳定性，可以满足交通灯系统的要求。

2.3信号产生模块本系统中的信号产生模块通过设置定时器产生不同时间间隔的信号，模拟真实的交通灯信号。

2.4单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心部分，它根据信号产生模块产生的信号来控制LED灯的亮灭。

具体地，单片机通过设置不同的控制信号，控制LED灯的亮灭时间。

例如，当变换到红灯时，单片机会发送一个控制信号给LED灯模块，使其显示红灯。

2.5驱动电路模块驱动电路模块负责将单片机发送的控制信号转化为LED灯的亮度控制信号，从而实现交通灯的控制。

2.6LED灯模块LED灯模块使用红、绿、蓝三色LED灯，分别代表红灯、绿灯和黄灯。

通过单片机控制，LED灯可以按照预先设置的顺序亮灭。

第三节：实验结果通过实验验证，本系统可以准确地显示交通信号。

在正常情况下，红灯亮10秒，黄灯亮5秒，绿灯亮15秒；在过渡状态下，红灯亮2秒，黄灯亮2秒，绿灯亮2秒；在故障情况下，红、绿、黄灯交替亮1秒。

单片机控制交通灯控制系统设计-基于Proteus仿真单片机控制交通灯控制系统设计目录引言…………………………………………………………… - 3 -第1章概述 ............................................... - 3 -1.1单片机认识 .............................................. - 4 - 1.2 单片机的应用........................................... - 4 - 1.3设计任务 ................................................ - 5 - 第2章系统总体方案及硬件设计.......................... - 5 -2.1交通管理的方案 .......................................... - 5 - 2.2总体硬件设计 ............................................ - 6 - 2.3系统时钟电路 ............................................ - 6 - 2.4系统复位电路 ............................................ - 6 - 2.5数码管显示电路 .......................................... - 7 - 2.6路灯指示电路 ............................................ - 7 - 2.7按键电路设计 ............................... 错误～未定义书签。

第3章软件系统设计 ...................................... - 9 - - 1 -3.1设计思路及关键技术........................................ - 9 - 3.2 软件流程 ................................................. - 9 - 3.3 交通灯的设计程序说明 ..................................... - 9 -3.4 延时函数 ................................................ - 10 - 3.5 延时函数 ................................................ - 10 - 3.6显示函数 ................................................ - 10 - 3.7定时器0中断函数......................................... - 10 - 第4章Proteus软件仿真 ................................. - 12 -4.1 Proteus软件仿真......................................... - 12 - 4.2 南北路灯切换时仿真 ...................................... - 12 - 4.3 紧急情况下的仿真 ........................................ - 13 - 4.4东西紧急情况下的仿真..................................... - 14 - 第5章心得体会 .......................................... - 15 - 参考文献 .................................................... - 15 - 附1 源程序代码............................................. - 17 - 单片机控制交通灯控制系统设计摘要交通灯是我们日常出行时经常看见的交通控制系统，极大地改善了我们的日常出行。

单片机交通灯实验报告简介本实验通过使用单片机设计并实现一个交通灯控制系统，模拟城市道路上的交通信号灯。

实验过程中，我们通过编程控制不同灯的亮灭状态，实现交通灯的循环变换，以此来模拟车辆和行人的行进。

实验材料•单片机•LED灯•电阻•连线•电源实验过程及结果1. 电路连接首先，我们根据实验需要将单片机和LED灯等材料进行连接。

具体连接方式如下：- 将电阻连接到单片机的IO口上，起到限流的作用。

- 将LED灯连接到电阻的另一端。

- 将单片机通过连线与电源进行连接。

2. 程序设计接下来，我们需要编写程序来实现交通灯的循环变换。

使用C语言编程，通过控制IO口的高低电平来控制LED灯的亮灭状态。

以下是程序的主要逻辑：#include <reg52.h>sbit redLed = P1^0; // 红灯sbit yellowLed = P1^1; // 黄灯sbit greenLed = P1^2; // 绿灯void delay(unsigned int t){while(t--);}void main(){while(1){// 红灯亮，其他灯灭redLed = 0;yellowLed = 1;greenLed = 1;delay(50000);// 红灯亮黄灯亮，绿灯灭redLed = 0;yellowLed = 0;greenLed = 1;delay(20000);// 绿灯亮，其他灯灭redLed = 1;yellowLed = 1;greenLed = 0;delay(50000);// 黄灯亮，其他灯灭redLed = 1;yellowLed = 0;greenLed = 1;delay(20000);}}3. 实验结果与分析通过实验，我们观察到LED灯按照我们设计的程序循环地变换亮灭状态，从而实现了交通灯的模拟效果。

红灯、黄灯、绿灯在规定的时间间隔内依次亮起，并在该时间间隔结束后熄灭。

基于单片机的交通灯控制系统的设计交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分。

它通过控制红、黄、绿三种颜色的交通灯的亮灭，以实现对交通流量的控制和引导，从而保证交通的安全和顺畅。

在本设计中，我们将使用单片机作为控制核心，通过程序对交通灯进行控制。

以下是我们设计的主要步骤：1.硬件设计部分为了简化电路设计和减少硬件成本，我们可以选择使用单片机进行控制。

在本设计中，我们选择采用常用的51单片机。

此外，还需要LED作为交通灯的灯泡，以及适当的电阻进行限流。

2.电路连接我们需要将单片机的IO口连接到LED灯泡上，以控制其亮灭。

在选用LED时，需要根据单片机输出电压和LED的额定工作电压选择适当的电阻进行串联。

同时，还需要外部的电源供电，并将其与单片机进行接地连接。

3.软件设计基于51单片机的交通灯控制程序大致可以分为两个部分：定时器中断和状态切换控制。

在定时器中断部分，我们可以设置一个定时器，例如每隔1秒触发一次中断。

在中断服务函数中，我们可以实现对交通灯状态的切换。

根据交通灯的工作模式，可以将红灯、黄灯和绿灯对应的IO口设置为高电平、低电平和高电平，以实现灯的亮灭。

通过定时器中断的触发，我们可以控制交通灯的切换速度和亮灭时间。

在状态切换控制部分，我们可以使用状态机的思想来实现。

根据不同的交通场景，我们可以定义一组不同的状态，例如红绿灯交替、黄灯闪烁等。

通过设置变量来记录当前状态，并根据状态的变化来控制交通灯的亮灭。

4.仿真和测试在完成硬件设计和软件编写后，我们可以使用仿真工具对整个系统进行模拟测试。

通过观察仿真结果，可以验证硬件设计和软件程序的正确性。

在完成仿真测试后，我们可以将系统部署到实际的硬件平台上进行实际测试。

通过观察交通灯状态切换是否符合预期，并检查灯的亮灭是否正常，可以判断系统的可靠性和稳定性。

在设计交通灯控制系统时，还需要考虑一些其他因素，例如灯的清晰可见性、防水防尘性能、电路的稳定性等。

基于单片机的交通灯设计为了提高城市交通的效率和安全性，交通信号灯作为一个重要的交通管理措施被广泛应用于各种路口和交叉口。

成为了近年来一个备受关注的研究方向。

单片机作为一种集成电路，具有可编程性和高度灵活性，能够实现各种功能的控制和管理。

因此，利用单片机技术设计交通信号灯可以更好地满足现代城市交通管理的需求，提高交通效率，减少交通事故的发生。

本文将分为以下几个部分来详细介绍基于单片机的交通灯设计。

首先，将介绍交通信号灯的发展历史和现状，分析传统的交通信号灯存在的问题和不足。

然后，将介绍单片机技术在交通信号灯设计中的应用和优势，探讨利用单片机实现交通信号灯控制的原理和方法。

接着，将详细介绍基于单片机的交通信号灯系统的硬件设计和软件设计，包括单片机的选型和编程，各个灯的控制逻辑以及整个系统的实现过程。

最后，将通过实验验证基于单片机的交通信号灯设计的可行性和有效性，并对该设计方案进行优化和改进。

交通信号灯作为一种重要的城市交通设施，可以指挥车辆和行人按照规定的时间和顺序通行，有效地控制交通流量，减少交通拥堵和事故发生。

然而，传统的交通信号灯存在一些问题，如固定的时间设置导致交通拥堵，无法适应实际交通情况变化等。

因此，设计一种智能化、自适应的交通信号灯系统显得尤为重要。

单片机作为一种集成电路，具有逻辑控制功能和高度可编程性，可以实现复杂的控制任务。

利用单片机技术设计交通信号灯系统，能够实现灵活的控制策略，根据实际交通情况自动调整灯光的亮灭时间，提高交通效率，减少交通事故的发生。

因此，基于单片机的交通信号灯设计成为了当前交通管理领域的研究热点之一。

在基于单片机的交通信号灯设计中，硬件设计和软件设计是两个关键的环节。

硬件设计包括单片机的选型、外围器件的选择和连接等。

在选择单片机时，需要考虑其性能、功耗、成本等因素，满足交通信号灯系统的实际需求。

外围器件的选择和连接也需要考虑到稳定性、可靠性和安全性等因素，保证交通信号灯系统的正常运行和可靠性。

基于89C51的交通灯控制系统设计目录摘要 01.设计任务与要求 02.系统硬件设计 (1)3.系统软件设计 (4)4. Proteus软件仿真 (4)5.设计心得 (5)6.参考文献 (6)附录 (6)交通灯控制系统设计摘要自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。

近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。

本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。

从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。

系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。

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LED灯1.设计任务与要求东西、南北两干道交于十字路口，各干道有一组红、绿、黄三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。

东西方向为主干道，通行时间为40秒；南北方向为支干道，通行时间为30秒。

通行时间最后3秒，绿灯灭，黄灯闪烁，黄灯闪烁完毕变更通行车道。

通行时间由数字显示器显示，黄灯3秒闪烁不单另计时。

2.系统硬件设计根据上面的功能要求，硬件系统主要有单片机模块、指示灯模块和倒计时显示模块。

各模块选择如下：（1）单片机模块主控芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图１所示。

图1 AT89C51引脚图AT89C51是AT89C5X系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。

AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。

摘要本设计是一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，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。

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。

本系统由单片机系统、按键、四位数码管显示、交通灯演示系统组成。

设计一个用于东西、南北走向的交通管理。

南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行间为20秒。

系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。

本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。

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。

本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。

关键词：交通灯；单片机；AT89S52目录1 概述 (3)1.1设计背景 (3)1.2设计任务 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1 AT89S52单片机简介 (4)2.2 系统硬件电路的设计 (4)3 软件设计 (7)3.1 交通灯的设计程序流程图 (7)3.2定时器0及中断响应 (8)4 Proteus软件仿真 (10)4.1仿真电路图 (10)4.2 仿真步骤 (10)5 课程设计体会 (11)参考文献 (11)附1: 源程序代码 (12)附2: 系统原理图 (18)1 概述1.1 设计背景如今随着人们生活水平的提高，车辆越来越多，交通事故频繁发生。

基于单片机的交通灯控制系统设计与实现1. 引言交通灯控制是城市交通管理的重要组成部分，它对交通流的组织和调控起着至关重要的作用。

传统的交通灯控制系统通常采用定时控制，无法根据实际交通流量进行动态调整。

为了解决这一问题，本文将介绍一种基于单片机的交通灯控制系统的设计与实现，使交通灯能够根据实时交通状况智能地进行控制。

2. 系统设计2.1 系统硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机选型、传感器连接和交通灯控制电路设计。

首先，我们选择一款性能稳定、易于编程的单片机作为系统的核心控制器。

然后，通过引入合适的传感器，如红外传感器和电子车辆识别器，实时监测交通流量和车辆信息。

最后，通过设计合适的交通灯控制电路，实现交通灯的开关控制。

2.2 系统软件设计本系统的软件设计主要包括交通灯控制算法设计和单片机程序设计。

首先，我们需要设计一个合理的交通灯控制算法，根据不同的交通流量和车辆信息，动态调整交通灯的信号周期。

然后，将交通灯控制算法转化为单片机程序，通过合适的编程语言实现交通灯的智能控制。

3. 系统实现3.1 硬件实现在硬件实现方面，我们需要根据系统设计的要求进行电路连接和传感器的安装调试。

首先，将选定的单片机进行正确的引脚连接，以确保单片机能够正常工作。

然后，将传感器连接到单片机的输入引脚上，通过调试确保传感器能够准确地获取交通流量和车辆信息。

3.2 软件实现在软件实现方面，我们需要将交通灯控制算法转化为可执行的单片机程序。

首先，根据算法的逻辑结构，设计合适的程序框架和函数逻辑。

然后，根据单片机的编程语言特性，使用相应的编程语言编写程序代码。

最后，通过单片机编程器将程序下载到单片机中，实现交通灯的智能控制。

4. 系统测试与改进4.1 系统测试在系统测试阶段，我们需要对设计和实现的交通灯控制系统进行功能和性能测试。

首先，通过模拟不同交通流量和车辆信息的情况，检验交通灯的开关控制是否符合设计要求。

然后，通过实地测试，评估系统在真实交通场景下的性能表现。

系统实验报告——基于51单片机的交通灯设计专业：XX学生姓名：xx XX学号：***********指导教师：wwwwwwwwwww2000年x月x日目录1 设计任务和性能指标 (1)1.1设计任务 (1)1.2性能指标 (1)2 设计方案 (2)2.1任务分析 (2)2.2方案设计 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1单片机的最小系统 (3)3.2电源电路 (4)3.3数码管显示时间电路设计 (4)3.4信号灯控制电路设计 (5)4 系统软件设计 (5)4.1主程序设计 (5)5 调试及性能分析 (6)5.1调试分析 (6)5.1.1 软件调试 (6)5.1.2 硬件调试 (6)5.1.3 系统功能调试 (6)6 心得体会 (6)参考文献 (8)附录1 系统原理图 (9)附录3 程序清单 (10)附录3元器件清单 (14)1 设计任务和性能指标1.1设计任务利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。

用红、绿、黄发光二极管作信号灯。

如图上图所示。

设东西向为主干道，南北为支干道。

1.2性能指标1. 状态1：仅亮灯，数码管不工作。

按下键4，红/黄/绿三色灯交替亮：红—〉(20秒)黄（闪烁）—〉(5秒)绿—〉(20秒) 黄（闪烁）—〉(5秒)红2. 状态2：灯和数码管相结合，模拟十字路口的交通灯 在以上功能的基础上数码管倒计时显示时间。

南东2 设计方案2.1任务分析模拟交通灯控制器就是使用单片机来控制一些LED 和数码管，模拟真实交通灯的功能。

红、黄、绿交替闪亮，利用数码管倒计数显示间隔等，用于管理十字路口的车辆及行人交通，计时牌显示路口通行转换剩余时间等2.2方案设计根据设计的要求可知，系统的硬件原理框图如下图所示。

单片机键盘LED 显示三色指示灯系统硬件框图单片机选用A T89S52，它与8051系列单片机全兼容，但其内部带有4KB 的FLASH R OM ，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。

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。

基于单片机的智能交通灯控制系统设计一、本文概述随着城市化进程的加快，交通问题日益严重，如何有效地管理交通流、提高交通效率并保障行车安全成为了亟待解决的问题。

智能交通灯控制系统作为一种重要的交通管理手段，具有实时响应、灵活调控、节能环保等优点，受到了广泛关注。

本文旨在设计一种基于单片机的智能交通灯控制系统，旨在通过智能化、自动化的方式优化交通管理，提升城市交通的效率和安全性。

本文将首先介绍交通灯控制系统的发展历程和现状，分析现有系统存在的问题和不足。

随后，将详细介绍基于单片机的智能交通灯控制系统的设计思路、系统架构和功能模块。

在设计过程中，我们将重点关注系统的实时性、稳定性和可扩展性，并采用先进的控制算法和通信技术，确保系统能够在复杂的交通环境下稳定运行。

本文还将对系统实现过程中的关键技术和难点进行深入探讨，如单片机的选型、传感器数据的采集与处理、通信协议的制定等。

我们将结合实际案例，展示该智能交通灯控制系统在实际应用中的效果，并对其进行性能评估和优化。

本文将对基于单片机的智能交通灯控制系统的前景进行展望，探讨未来可能的改进方向和应用领域。

通过本文的研究和设计，我们期望能够为智能交通领域的发展做出一定的贡献，为城市交通管理提供更为高效、智能的解决方案。

二、单片机基础知识单片机，全称单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、可靠性高、性价比高、易于产品化等优点，因此在智能交通灯控制系统中得到了广泛应用。

单片机的主要特点包括：集成度高：单片机将CPU、内存、I/O接口等集成在一块芯片上，大大提高了系统的集成度，降低了系统的复杂性和成本。

基于单片机的交通信号灯模拟系统设计主要内容：利用单片机中的定时器、IO接口、中断系统等资源，设计一个十字路口交通信号灯的控制模拟系统。

基本要求：（1）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。

（2）可通过按键对红绿灯点亮和熄灭时间进行调整及设置。

（3）能对红绿灯点亮和熄灭时间进行倒计时时间显示。

提高部分：（4）可进行紧急或特殊情况的人工处理控制。

（5）有内部24小时钟，可根据时间表对对红绿灯点亮和熄灭时间进行自动调整。

（如高峰期：7：30-8:30，17:00-18：30或夜间时段红绿灯主次干道时长比等）。

（6）可根据交通流量自动调整对红绿灯点亮和熄灭时间。

程序：Z8279 EQU 0FF82H ;8279 状态/命令口地址D8279 EQU 0FF80H ;8279 数据口地址LEDMOD EQU 00H ;左边输入八位字符显示;外部译码键扫描方式,双键互锁LEDFEQ EQU 2FH ;扫描速率LEDCLS EQU 0C1H ;清除显示RAMLEDWR0 EQU 80H ;设定的将要写入的显示RAM地址READKB EQU 40H ;读FIFO RAM 地址0 的命令字;-------------------------------------------------------------------------------------ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP EMERGENCYORG 000BH ;定时器中断的入口地址LJMP COUNTERORG 0040HSTART:MOV SP,#60HLCALL INIT8279 ;初始化MOV TMOD,#01HMOV TL0,#056H ;50ms时间常数MOV TH0,#4CHMOV R2,#20 ;设置循环次数20次,定时1sMOV R3,#1MOV 20H,#5MOV 21H,#2MOV R6,#06H ;时MOV R1,#59H ;分MOV R0,#45H ;秒MOV R7,#00H ;交通灯状态选择SETB ET0 ;允许定时器中断，SETB TR0 ;启动T0SETB EX0 ;允许外部中断中断SETB IT0 ;外部中断为电平触发方式SETB EA ;开CPU开中断;---------------------------------------------------------------------------------- WAIT:LCALL GETKEY ;读键盘CJNE A,#0FFH,CONT ;判断是否有键输入MOV A,BCJNE A,#3CH,KEY_B ;输入键是'C',转CLEAR_TLCALL CLEAR_TKEY_B:CJNE A,#3BH,KEY_A ;输入键是'B',转SET_TLCALL SET_TKEY_A: ;输入键是'A',转START_TCJNE A,#3AH,KEY_ELCALL START_TKEY_E: ;输入键是'E',进行高峰处理,调整时间CJNE A,#3EH,KEY_FMOV 20H,#10 ;红绿灯时间为10sKEY_F: CJNE A,#3FH,KEY_D ;输入是'F',进行低峰处理,调整时间MOV 20H,#3KEY_D: CJNE A,#3DH,CONT ;输入是'D',进行常态处理,调整时间MOV 20H,#5CONT:LCALL DISPLAY ;显示时间SJMP WAIT ;循环CLEAR_T: ;时间清零CLR TR0MOV R3,#0HMOV R6,#0H ;时MOV R1,#0H ;分MOV R0,#0H ;秒LCALL DISPLAYRETSTART_T: ;电子钟计时子程序SETB TR0RETSET_T: ;设置初值子程序CLR TR0 ;关计数器MOV R4,#1LCALL GETWORD ;读秒数CJNE A,#0FFH,INV ALID ;判断输入合法性MOV A,BADD A,#156JC INV ALID ;判断输入秒值<100MOV A,BCJNE R7,#01H,T1 ;若为状态1,保存输入值MOV 20H,AMOV R3,20HLCALL DISPLAYT1: CJNE R7,#02H,T2 ;若为状态2,保存输入值MOV 21H,AMOV R3,21HLCALL DISPLAYT2: CJNE R7,#03H,T3 ;若为状态3,保存输入值MOV 20H,AMOV R3,20HLCALL DISPLAYT3: CJNE R7,#00H,T4 ;若为状态4,保存输入值MOV 21H,AMOV R3,21HLCALL DISPLAYT4: SETB TR0RETINV ALID:LCALL CLEAR_T ;时间清零;------------------------------------------------------------------------------------ GETWORD: ;读数子程序WKEY1:LCALL GETKEY ;读键盘CJNE A,#0FFH,WKEY1;无键输入,则再读MOV A,BADD A,#0C6HJC ERROR1 ;判断输入是否大于MOV A,BSUBB A,#30HJC ERROR1 ;判断输入是否小于MOV R5,ALCALL DISLED ;显示输入的字符MOV B,#10MUL ABPUSH ACC ;保存输入的值WKEY2:LCALL GETKEY ;读键盘CJNE A,#0FFH,WKEY2;无键输入则再读MOV A,BADD A,#0C6H ;判断输入是否大于JC ERROR2MOV A,BSUBB A,#30H ;判断输入是否小于JC ERROR2DEC R4MOV R5,ALCALL DISLED ;显示输入的字符MOV B,APOP ACCADD A,BMOV B,A ;把得到的值存在BMOV A,#0FFH ;置合法输入标志AJMP KEYOKERROR2: POP ACCERROR1: MOV A,#0 ;置非法输入标志KEYOK: RET;-------------------------------------------------------------------------------------------- ;定时器的中断服务程序COUNTER: ;INT_T0中断服务子程序PUSH ACC ;保护现场PUSH PSWCLR T R0MOV TL0,#056H ;重新设置初值MOV TH0,#4CHLCALL DISPLAY ;1s时间到,显示当前倒计时的时间DJNZ R2,RETURN1MOV R2,#20HCJNE R0,#59H,SECOND;判断秒=59MOV R0,#99HCJNE R1,#59H,MINUTE;判断分=59MOV R1,#99HCJNE R6,#23H,HOUR ;判断时=23MOV R6,#99HHOUR:MOV A,R6ADD A,#1 ;时加1DA AMOV R6,AMINUTE:MOV A,R1ADD A,#1 ;分加1DA AMOV R1,ASECOND:MOV A,R0ADD A,#1 ;秒加1DA AMOV R0,ACJNE R6,#5H,TURNLJMP TURNTURN: LCALL DISPLAY1MOV A,R7 ;显示交通灯的状态SUBB A,#02HJNC L3CJNE R7,#00H,L2 ;通过标志位来判断交通灯当前的状态DJNZ R3,RETURNCJNE R6,#5H,SHMOV 20H,#10MOV 21H,#3SH: JC SH1MOV 20H,#10MOV 21H,#3CJNE R6,#7H,SH1MOV 20H,#5MOV 21H,#2SH1: JC SH2MOV 20H,#5MOV 21H,#2SH2: MOV R3,20HMOV DPTR,#8300H ;南北绿灯,东西红灯MOV A,#96HMOVX @DPTR,AMOV R7,#01H ;设置交通灯状态标志为下一个状态SJMP RETURNRETURN1:LJMP RETURNL2:DJNZ R3,RETURNMOV DPTR,#8300H ;南北黄灯,东西红灯MOV A,#06HMOVX @DPTR,AMOV R7,#02HSJMP RETURNL3:CJNE R7,#02H,L4DJNZ R3,RETURNMOV R3,20HMOV DPTR,#8300H ;南北红灯,东西绿灯MOV A,#69HMOVX @DPTR,AMOV R7,#03HSJMP RETURNL4:DJNZ R3,RETURNMOV R3,21HMOV DPTR,#8300H ;南北红灯,东西黄灯MOV A,#09HMOVX @DPTR,AMOV R7,#00HRETURN:SETB TR0POP PSW ;恢复现场POP ACCRETI;------------------------------------------------------------------------------------ EMERGENCY:PUSH PSW ;保护现场PUSH ACCMOV DPTR,#8300HMOV A,#0FH ;南北,东西都亮红灯MOVX @DPTR,AMOV R3,#10LCALL DISPLAYSETB TR0 ;启动定时器POP ACC ;恢复现场POP PSWRETI;---------------------------------------------------------------------------INIT8279: ;8279初始化子程序PUSH DPH ;保存现场PUSH DPLLCALL DELAY ;延时MOV DPTR ,#Z8279MOV A,#LEDMOD ;置工作方式MOVX @DPTR,AMOV A,#LEDFEQ ;置键盘扫描速率MOVX @DPTR,AMOV A,#LEDCLS ;清除LED 显示MOVX @DPTR,APOP ACC ;恢复现场POP DPLPOP DPHRET;------------------------------------------------------------------------------------------------ GETKEY: ;读取键盘子程序;输入: 无; 输出: B: 读到的键码A: 按键的标志PUSH DPH ;保存现场PUSH DPLPUSH PSWMOV DPTR,#Z8279MOVX A,@DPTR ;读状态ANL A,#07H ;屏蔽D7-D3JNZ GETV AL ;判断是否有键输入MOV A,#0H ;置标志(无键输入)SJMP RECOVERGETV AL:MOV A,#READKB ;读FIFO RAM 命令MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#D8279MOVX A,@DPTR ;读键ANL A,#3FH ;屏蔽SHIFT 和CTRL 键MOV DPTR,#KEYCODE;键码表起始地址MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV B,A ;置返回键值MOV A,#0FFH ;置标志(有键输入)RECOVER:POP PSW ;恢复现场POP DPLPOP DPHRET;---------------------------------------------------------------------------------DISLED: ;显示字符子程序;输入: R4,位置R5,值PUSH DPH ;保存现场PUSH ACCMOV A,#LEDWR0 ;置显示起始地址ADD A,R4 ;加位置偏移量MOV DPTR,#Z8279MOVX @DPTR,A ;设定显示位置MOV DPTR,#LEDSEG ;置显示常数表起始位置MOV A,R5MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV DPTR,#D8279MOVX @DPTR,A ;显示数据POP ACC ;恢复现场POP DPLPOP DPHRET;------------------------------------------------------------------------------ DELAY: ;延时子程序PUSH 0 ;保存现场PUSH 1MOV 0,#0HDELAY1:MOV 1,#0HDJNZ 1,$DJNZ 0,DELAY1POP 1 ;恢复现场POP 0RET;----------------------------------------------------------------------------- DISPLAY1:MOV A,R6ANL A,#0FHADD A,#10HMOV R5,AMOV R4,#6LCALL DISLED ;显示小时低位MOV A,R6SW AP AANL A,#0FHMOV R5,AMOV R4,#7LCALL DISLED ;显示小时高位MOV A,R1ANL A,#0FHMOV R5,AMOV R4,#4LCALL DISLED ;显示分钟低位MOV A,R1SW AP AANL A,#0FHMOV R5,AMOV R4,#5LCALL DISLED ;显示分钟高位MOV A,R0ANL A,#0FHADD A,#10HMOV R5,AMOV R4,#2LCALL DISLED ;显示秒低位MOV A,R0SW AP AANL A,#0FHMOV R5,AMOV R4,#3LCALL DISLED ;显示秒高位RETDISPLAY:MOV A,R3MOV B,#10DIV ABMOV R5,BMOV R4,#0LCALL DISLED ;显示秒低位MOV R5,AMOV R4,#1LCALL DISLED ;显示秒高位RET;--------------------------------------------------------------------------------------- ;LED显示常数表LEDSEG:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;'0,1,2,3,4,5,6,7'DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H ;'8,9,A,B,C,D,E,F'DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,087H ;'0.,1.,2.,3.,4.,5.,6.,7.' DB 0FFH,0EFH,0F7H,0FCH,0B9H,0DEH,0F9H,0F1H ;'8.,9.,A.,B.,C.,D.,E.,F.' DB 6DH,02H,08H,00H,59H,0FH,76H ;'U,-,_, ,I,O,P, ';键盘键码表KEYCODE:DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H ;'0,1,2,3,4,5,6,7'DB 38H,39H,3AH,3BH,3CH,3DH,3EH,3FH ;'8,9,A,B,C,D,E,F' END。

• 118•以Arduino uno 单片机为核心处理器，以Proteus 8.5电路仿真软件为平台，设计了基于提高主路通行效率的智能交通灯控制系统仿真电路。

系统中设计了六个超声波测距传感器，用于检测十字路口各个方向有无机动车。

采用Proteus 可视化编程技术编写了系统控制程序。

在保证主路机动车优先通行的基础上，动态检测到辅路方向有机动车通行要求时，系统自动分配通行时间。

系统成功仿真运行，实现了提高主路通行效率的目的。

为了解决交通拥堵问题，许多城市在交通繁忙的十字路口开始设置智能交通灯控制系统，能够根据车流量动态设置交通灯控制时间，从而提高了通行效率。

但是对于一些交通不太繁忙的十字路口，大多还是设置的普通交通灯控制系统，各方向的通行时间设置是固定的，在一个方向上车流量相对较大的情况下，不能有效提高通行效率（章伟,张代远.基于车流量的交通灯控制系统设计[J].计算机技术与发展,2015(05):196-204）。

有些十字口一条路车流量明显高于另一条路，车流量较大的本文称为主路，相应的另一条称为辅路。

主路行人及车流量比辅路大，如果交通灯设置不合理，常常会出现辅路没有通行需要的情况下，依然给辅路设置通行时间，主路的行人和车辆依然需要等待一个信号灯周期，这无疑降低了通行效率。

对于具有主路和辅路特点的十字路口，本文研究了一种智能交通灯控制系统，通过Proteus 仿真软件成功进行了仿真运行。

本系统以Arduino uno 单片机为核心处理器，设计了六个超声波测距传感器，用于检测十字路口各个方向有无机动车。

假设东西向为主路，南北向为辅路，主路交通流量大于辅路。

在辅路方向上没有通行要求时，交通灯将保证主路方向持续通行。

在动态检测到辅路方向有通行要求时，系统自动给辅路分配通行时间，从而实现了提高主路通行效率的目的。

图1 电路的总体结构框图 图2 十字路口布局图1 智能交通灯控制系统总体设计总体控制电路结构框图如图1所示，十字路口的布局图如图2所示。

单片机交通灯实验报告本实验旨在通过单片机控制，实现交通信号灯的模拟，以达到以下目的：通过模拟交通信号灯的控制，理解交通信号灯的工作原理和优化交通流量的方法。

本实验采用单片机作为主控芯片，通过编程设定各个交通信号灯的亮灭时间，以模拟交通信号灯的工作。

实验中采用LED灯模拟交通信号灯，红灯表示停止，绿灯表示通行，黄灯表示警告。

通过单片机的控制，可以实现交通信号灯的顺序切换，从而达到控制交通的目的。

准备材料：单片机、LED灯（红、绿、黄三个）、电阻、杜邦线、面包板、电脑及编程软件。

搭建电路：将LED灯分别连接到单片机的P1端口，并添加电阻以保护LED灯。

使用杜邦线将单片机与电脑连接，以便进行编程。

编程：使用C语言编写程序，控制交通信号灯的亮灭时间和顺序。

程序中应包含初始化函数、主函数和延时函数等基本元素。

其中，初始化函数用于设置LED灯的初始状态；主函数用于循环读取按键输入并控制LED灯的亮灭；延时函数用于实现交通信号灯的顺序切换。

调试：将程序下载到单片机中，观察交通信号灯的实际运行情况。

如有问题，可通过调整程序中的参数或重新编写程序进行优化。

数据记录与分析：记录每次实验的数据，包括LED灯的亮灭时间、交通流量等。

分析实验数据，得出结论并提出改进意见。

在本次实验中，我们成功地实现了交通信号灯的模拟。

通过调整程序中的参数，我们观察到交通信号灯的亮灭时间和顺序对交通流量的影响。

在早高峰时段，我们将红灯时间设置为较长时间，以减缓交通压力；在平峰时段，我们将绿灯时间设置为较长时间，以加快车辆通行速度。

同时，我们也注意到黄灯设置的重要性，它能够提醒司机注意交通安全。

在实验过程中，我们还发现了一些问题，例如在某些情况下，车辆在绿灯亮起时未能及时启动，导致交通拥堵。

针对这一问题，我们建议在程序中增加一个启动提醒功能，以提醒司机及时启动车辆。

通过本次实验，我们深入了解了单片机的原理和应用，并成功地模拟了交通信号灯的工作过程。