单片机课程设计方案方案模板基于单片机交通灯控制系统设计方案方案模板.doc.doc

《单片机原理及应用》课程设计题目基于STC89C52单片机的交通灯控制系统设计学生姓名沈邦振学号学院信息与控制学院专业测控技术与仪器指导教师孙伟二Ｏ一二年六月五日基于 STC89C52 单片机的交通灯控制系统沈邦振1.项目概述随着我国经济的高速发展，私家车、公家车的增加，无疑会给我国道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度的受到交通堵塞问题的困扰。

下面以STC89C52单片机为核心，设计出以人性化、智能化为目的的交通信号灯控制系统。

2.项目意义用 STC89C52单片机控制一个交通信号灯系统，晶振采用 12MHz。

设 A 车道与 B 车道交叉组成十字路口， A 是主道， B 是支道。

设计要求如下：（1）用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。

（2）正常情况下， A、B 两车道轮流放行， A 车道放行 9s ，其中 3s 用于警告； B 车道放行 6s, 其中 3s 用于警告。

（3）在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为的改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况。

在 B 车道放行期间，若 A 车道有车而 B 车道无车，按下开关 K1 使 A 车道放行 5s；在 A 车道放行期间，若 B 车道有车而 A 车道无车，按下开关 K2 是 B 车道放行 5s。

（ 4）有紧急车辆通过时，按下K3 使 A、 B 车道均为红灯，禁行5s。

3系统设计交通控制系统主要控制A、B 两车道的交通，以STC89C52单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行；另外通过3 个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。

根据要求，制定总体设计思想如下：（1）正常情况下运行主程序，采用 0.5s 延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。

（ 2）一车道有车，而另一车道无车时，采用外部中断 1 执行中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断。

（3）有紧急车辆通过时，采用外部中断 0 执行中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现二级中断嵌套。

基于单⽚机的交通信号灯控制系统设计完整版⽬录中⽂摘要 (Ⅰ)1. 引⾔ (1)2. 设计任务及思路 (1)3. 单⽚机 (3)3.1 单⽚机简介 (3)3.2 单⽚机基本结构 (3)3.3 单⽚机硬件特性 (3)4. 芯⽚的选择 (4)4.1 74LS373以及74LS07芯⽚简介 (4)4.2 8255芯⽚ (5)4.2.1 8255可编程并⾏接⼝芯⽚简介 (5)4.2.2 8255可编程并⾏接⼝芯⽚⽅式控制字格式说明 (5)4.3 晶闸管 (7)5. 交通灯控制原理分析及⽅案论证 (8)6. 系统硬件设计 (9)6.1 总体设计 (9)6.2 单⽚机最⼩系统 (9)6.2.1 振荡电路 (9)6.2.2 复位电路 (10)6.3 显⽰及其驱动模块 (11)6.3.1 键盘与状态显⽰功能 (11)6.3.2 倒计时计数功能 (11)7. 系统软件设计 (12)7.1 延时程序设计 (12)7.1.1 计数器硬件延时 (12)7.1.2 软件延时 (13)7.2 时间及信号灯的显⽰ (14)7.2.1 8031并⾏⼝的扩展 (14)122．设计任务及思路设计⼀个能够控制⼗⼆盏交通信号灯的模拟系统。

通过交通信号灯控制系统的设计。

系统⼯作受开关控制，起动开关 ON 则系统⼯作；起动开关 OFF 则系统停⽌⼯作。

控制对象如下：东西⽅向红灯两个 , 南北⽅向红灯两个，东西⽅向黄灯两个 , 南北⽅向黄灯两个，东西⽅向绿灯两个 , 南北⽅向绿灯两个，图1⼗字路⼝东西⽅向和南北⽅向各装有直⾏（包括右拐弯）控制红、黄、绿交通信号灯（如图1所⽰）。

还有倒计时显⽰器，显⽰器⽤于显⽰相应⽅向直⾏控制当前点亮信号灯还要持续的时间（即剩余时间）。

系统中有两个按钮－启动和停⽌，启动按钮按下后信号灯系统开始⼯作，并周⽽复始地循环；停⽌按钮按下，所有信号灯都熄灭。

信号灯的控制规律如表1所⽰。

即系统启动后，东西⽅向先绿灯亮25s ，然后绿灯闪烁3s，最后黄灯亮2s ，与此同时南北⽅向红灯亮30s 。

1选题背景今天，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。

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。

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。

关键词：AT89C51;7448，LED2方案论证2.1设计任务设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。

以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。

通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。

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，黄灯亮时车辆及行人小心通过。

红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。

2.2 方案介绍方案1设计思想：采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选择和主干道的置数选择。

方案2 设计思想：由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1为有车通过，K=0为没有车通过。

则有以下四种情况：Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：Kb=1,表示A有车B有车，则优先通行A道；Ka=0时：Kb=0表示A没有车B也没有车，同样优先通行A道；Kb=1表示A没有车B有车，则仅通行B道。

名目【摘要】：近年来随着科技的飞速开展，单片机的应用正在不断地走向深进，同时带动传统操纵检测日新月益更新。

在实时检测和自动操纵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，还应依据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，关于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。

本系统采纳单片机STC89C52RC为中心器件来设计交通灯操纵器，操纵十字路口的红、绿、黄灯交替点亮和熄灭，同时利用4只数码管显示十字路口两个方向的剩余时刻。

要求能用按键设置两个方向的通行时刻(绿、红灯点亮的时刻)和暂缓通行时刻〔黄灯点亮时刻〕。

系统有用性强、操作简单、扩展性强。

【要害字】：单片机STC89C52RC按键设置时刻显示1．硬件设计方案整个交通灯操纵系统可分为五大局部：中心处理单元〔CPU〕、红、绿、黄灯显示局部、时刻显示局部、按键局部、复位与时钟局部。

硬件原理框图如以如下面图1.1-1所示：图1.1-1：硬件原理框图1.2中心处理单元CPU选用STC89C52RC对整个系统进行操纵：〔1〕它将数据输出到数码管和LED显示。

〔2〕依据按键输进调用相应键处理子程序，实现对红、绿、黄灯点亮及显示时刻的调整和设定。

1.3红、绿、黄灯显示局部图1.1-2：红绿黄灯显示原理图红、绿、黄灯显示模块：为方便瞧瞧并考虑到现实情况，用LED灯显示提示信息。

这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。

图1.1-3：时刻显示原图按键模块：采纳独立方式，通过检测输进线的电平状态能够特别轻易的判定哪个键按下。

由于独立式键盘编程简单，且能够完全到达要求，因此采纳独立式键盘操纵。

本系统采纳三个按键：分不是绿灯时刻设置键、黄灯时刻设置键、确认键。

2．要紧电路原理分析和讲明2.1红、绿、黄灯显示电路：接口电路如图2.1所示：图2.1：红绿黄灯接口电路图红、绿、黄灯显示电路，用P1口的P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5分不接一个LED作为东西、南北两个方向的红、绿、黄灯。

2009 ～ 2010 学年第 22009 ～2010 学年第 2 学期《单片机应用系统设计与制作》课程设计报告教学院（部）电气与电子信息工程学院教研室自动控制指导教师课程设计时间课程设计班级2008电气自动化技术2班学号200830220216姓名柯昊《单片机应用系统设计与制作》课程设计任务书2009 ～2010 学年第2学期学生姓名：柯昊专业班级：2008级电气自动化2班指导教师：柯艳明南光群工作部门：电气学院自控教研室一、课程设计题目：1. 红外线遥控器设计2. 数字万年历系统设计3. 智能化公共汽车报站器设计4. 智能温度计设计5. 数字式电压表设计6. 交通信号灯模拟控制7. 电子密码锁设计8. 直流风扇电机转速测量与PWM控制9. 作息时间控制器设计10. 水温控制系统二、课程设计内容1. 以单片机为主控器件，构造系统；2. 熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法；4. 熟悉、掌握印刷电路板的设计方法；5. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；6. 学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数；7. 编写设计说明书，参考毕业设计论文格式撰写设计报告（5000字以上）。

注：详细要求和技术指标见附录。

三、进度安排1．时间安排2．执行要求单片机应用系统设计与制作共10个选题，每组3~5人，为避免雷同，在设计中每个同学所采用的方案不能一样。

四、基本要求（1）进行方案论证并根据要求确定系统设计方案；（3）对相关电路进行电路参数计算和元器件选择；（4）进行软件汇编并调试；（5）利用Proteus和Keil uVision2对系统进行联调；（6）绘制系统原理总图，列出原器件明细表；（7）画出软件框图，列出程序清单；（8）写出使用说明书；（9）对设计进行全面总结，写出课程设计报告。

五、课程设计考核办法与成绩评定根据过程、报告、答辩等确定设计成绩，成绩分优、良、中、及格、不及格五等。

单片机课程设计基于单片机的交通灯设计2007.07.05 一．设计目的：1、通过交通信号灯控制系统的设计，掌握8255A并行口传输数据的方法,以控制发光二极管的亮与灭；2、用8255作为输出口,控制十二个发光二极管熄灭,模拟交通灯管理.3、通过单片机课程设计，熟练掌握汇编语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力；4、完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试。

二．设计要求：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，并且用LED数码管显示时间。

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），主干道的通行时间比从干道通行时间长，四个路口安装红，黄，蓝，灯各一盏；1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（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，时间可设置修改。

2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮，才能变换运行车道3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。

4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。

5、同步设置人行横道红、绿灯指示。

三．设计任务和内容：任务：设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。

并且要求交通信号灯按照交通规则的模试来运行。

内容：因为本课程设计是交通灯的控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。

假设一个十字路口为东西南北走向。

初始状态0为东西红灯，南北红灯。

然后转状态1东西红灯，南北绿灯通车，。

过一段时间转状态2南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，东西仍然红灯。

再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。

过一段时间转状态4，东西绿灯灭，闪几次黄灯，南北仍然红灯。

最后循环至状态1。

四．控制系统的总体要求：1.执行程序时，初始态为四个路口的红灯全亮之后；2．东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西路口方向通车；3.延时一段时间后，东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始延时并且开始闪烁，闪烁5次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车；4.延时一段时间之后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始延时并且开始闪烁，闪烁3次之后，再切换到东西路口方向；之后重复2到4过程。

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。

学院机械工程学院课程设计基于AT89C52单片机的题目交通灯控制系统设计专业机械电子工程班级姓名指导教师20XX 年12 月XX 日课程设计任务书目录目录 (III)第一章绪论 (1)1.1交通灯设计的意义 (1)1.2交通灯设计的思想 (1)1.3交通灯设计满足的基本功能 (2)第二章总体方案 (3)2.1总体方案设计思想 (3)2.2系统方案选择与比较 (3)2.3系统总体方案论证 (5)第三章硬件设计 (6)3.1 总体设计与描述 (6)3.2 交通灯通行模式及行车方向指示 (6)3.3 主干道单独时间设置功能 (8)3.4 倒计时计数功能及其实现 (8)3.5 各功能模块硬件设计及实现 (9)第四章软件设计 (12)4.1 软件总体流程图 (12)4.2 定时器初始化 (12)4.3 动态显示 (13)4.4 设置状态子程序 (14)第五章系统调试 (15)5.1 系统操作说明 (15)5.2 调试 (15)5.3 调试心得 (20)第六章设计总结 (21)参考资料 (22)附录 (23)Ⅰ原理图 (23)Ⅱ原程序 (24)第一章绪论1.1交通灯设计的意义交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的管理则显得越来越重要。

交通灯是城市交通中的重要指挥系统，它与人们日常生活密切相关．随着人们生活水平的提高，对交通管制也提出了更高的要求，因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。

对于复杂的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化，以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。

单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多场合的应用，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉，其易于产品化、抗干扰能力强、可在各种恶劣环境下可靠的工作等特点。

特别是它强大的面向控制能力，使它在工业控制领域，智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面得到了广泛的应用。

基于单片机的交通灯控制系统设计摘要：对基于单片机的交通灯控制系统进行了设计。

系统功能以MCS-51系列单片机作为控制核心，设计并制作交通灯控制系统，东西南北四个方向具有左拐、右拐、直行及行人四种通行指示灯，用计时器显示路口通行转换剩余时间，在特种车辆如119、120通过路口时，系统可转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行状态，即特殊情况；在交通高峰期系统可以转为繁忙情况。

在对系统功能分析的基础上，提出了三种设计方案，经比较，选择性能较优的LED动态循环显示方案进行了设计。

设计包括硬件和软件两大部分。

硬件部分包括单片机最小系统、时间显示、交通灯显示三部分。

选用宏晶公司的STC89C52单片机作为控制核心，东西南北四个方向设置了LED时间显示和交通灯显示，时间显示采用两位LED显示器，交通灯显示则采用红、黄、绿色高亮发光二极管来模拟。

软件采用了模块化的设计方法，主要分为主程序、定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显示子程序四部分。

关键词：交通灯；单片机；LED；Design of traffic light control system based on SCMAbstract：自己翻译1 概述1.1 交通灯的介绍1918年诞生的第一盏交通灯只有红绿两色，它是圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，它的诞生，使城市交通大为改善。

1925年，留学美国的中国电机专家胡汝鼎提出在绿灯之后加个黄灯的设想被采纳，于是诞生了真正意义上的三色交通灯。

传统的交通灯主要由单片机来控制，它主要由红黄绿三色灯组成。

工作原理是设置好南北向和东西向的各色灯的亮灭顺序和持续时间来指挥车辆通行，交通灯的发明和使用极大地保障了人民的生命安全。

1.2 课题研究背景与意义随着经济的增长和人口的增加，人们生活方式不断变化，人们对交通的需求不断增加。

城市中交通拥挤、堵塞现象日趋严重，由此造成巨大的经济与时间损失。

资料显示，对日本东京268个主要交叉路口的调查估计表明：每年在交叉路口的时间延误，折成经济报失为20亿美元；而在我国北京市，当早晚交通高峰时，交叉路口处的排队长度竟达1000多米，有的阻车车队从一个交叉路口延伸到另一个交叉路口，这时一辆车为通过一交叉路口，往往需要半个小时以上，时间损失相当可观。

目录一引言 ----------------------------------------------------------------------------------- 0二设计任务与要求----------------------------------------------------------------------------- 02.1 设计任务------------------------------------------------------------------------------- 02.2 设计要求------------------------------------------------------------------------------- 0三方案总体设计------------------------------------------------------------------------------- 03.1 显示时间方案的选择 ------------------------------------------------------------------- 13.2 总体设计------------------------------------------------------------------------------- 13.3总体设计 ------------------------------------------------------------------------------- 1四硬件设计 ----------------------------------------------------------------------------------- 24.1 单片机最小系统------------------------------------------------------------------------ 24.1.1 STC89C52单片机特性参数 ------------------------------------------------------- 24.1.2 STC89C52RC主要引脚功能 ------------------------------------------------------- 34.1.3 STC89C52RC的中断源------------------------------------------------------------ 44.1.4 时钟电路------------------------------------------------------------------------ 44.1.5 复位电路------------------------------------------------------------------------ 44.2 数码换显示电路------------------------------------------------------------------------ 44.3 红绿灯显示电路------------------------------------------------------------------------ 54.4 整体电路------------------------------------------------------------------------------- 6五软件设计 ----------------------------------------------------------------------------------- 65.1 KEIL C简介 ---------------------------------------------------------------------------- 65.2 程序流程图----------------------------------------------------------------------------- 65.3 keil调试过程-------------------------------------------------------------------------- 7六系统仿真------------------------------------------------------------------------------------- 76.1 proteus仿真软件简介------------------------------------------------------------------ 76.2 仿真调试过程 -------------------------------------------------------------------------- 8 七设计总结------------------------------------------------------------------------------------- 8 参考文献----------------------------------------------------------------------------------- 16基于单片机的交通灯设计一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。

基于单片机的交通灯控制系统设计毕业设计交通灯控制系统是城市道路交通管理的重要组成部分，通过控制交通灯的信号改变，可以有效引导车辆和行人的交通流量，提高交通效率和安全性。

本文将基于单片机设计一个交通灯控制系统，并详细介绍其设计思路和实现过程。

设计思路：1.系统结构：本设计基于单片机，主要包括单片机控制模块、交通灯信号模块、电源模块和传感器模块。

其中，单片机控制模块负责控制整个系统的运行，交通灯信号模块负责显示交通信号，电源模块负责提供系统运行所需的电源能量，传感器模块负责感知道路交通情况。

2.交通灯控制算法：本设计采用循环控制算法来控制交通灯的信号改变。

通过设置交通灯的不同时间间隔，实现车辆和行人的优先通行。

例如，在繁忙的路口，车辆通行时间较长，行人通行时间较短；而在较为冷清的路口，行人通行时间较长。

3.交通灯检测与控制：通过传感器模块对车辆和行人的情况进行检测，当检测到有车辆或行人时，交通灯控制系统会相应地改变交通信号。

例如，当检测到有车辆在等待时，系统会尽快改变交通信号，让车辆通行。

4.电源管理：为了保证系统的稳定运行，需要设计一个合理的电源管理模块，包括电源的供电和电池的充电。

同时，还需要考虑系统在电源不足或断电时的应急措施，以保证系统的稳定运行。

实现过程：1.硬件设计：选择适当的单片机和其他外设，如LED灯、传感器等。

搭建电路板原型，连接好各个模块，并考虑防雷、过电流等保护电路。

2.软件设计：根据交通灯控制算法和系统功能需求，编写单片机的控制程序。

程序应包括交通灯信号的显示控制、传感器数据的读取与处理、电源管理等功能。

3.调试测试：将单片机控制程序烧录到单片机中，进行功能调试和系统测试。

检查各个模块是否正常工作，通过对交通流量的模拟，检验交通灯控制系统的性能和可靠性。

4.系统优化：根据测试结果，对系统进行优化和改进，提高系统的稳定性和实用性。

例如，优化交通灯控制算法，使交通流量更加顺畅和高效。

设计一个基于单片机的交通灯控制系统可以帮助实现交通信号灯的自动控制，提高交通效率和安全性。

以下是一个简要的设计方案：设计方案概述该系统基于单片机（如Arduino、STM32等）实现交通灯的控制，包括红灯、黄灯、绿灯的切换以及定时功能。

通过传感器检测车辆和行人的情况，系统可以根据实际交通情况智能地调整交通灯的状态。

系统组成部分1. 单片机控制模块：负责接收传感器信号、控制交通灯状态，并实现定时功能。

2. 传感器模块：包括车辆检测传感器和行人检测传感器，用于感知交通情况。

3. LED灯模块：用于显示红灯、黄灯、绿灯状态。

4. 电源模块：为系统提供稳定的电源供电。

工作流程1. 单片机接收传感器信号，监测车辆和行人情况。

2. 根据监测结果，控制交通灯状态的切换：红灯亮时其他灯灭，绿灯亮时红灯和黄灯灭，黄灯亮时其他灯灭或闪烁。

3. 实现交通灯状态的定时切换：设定各个灯的持续时间，保证交通信号的周期性切换。

系统特点1. 智能化控制：根据实时交通情况自动调整交通灯状态，提高交通效率。

2. 节能环保：通过定时控制，减少交通信号灯的能耗。

3. 可靠性：采用单片机控制，系统运行稳定可靠。

可扩展功能1. 远程监控：添加通讯模块，实现对交通灯系统的远程监控和控制。

2. 数据记录：添加存储模块，记录交通流量数据，为交通规划提供参考。

3. 多路控制：扩展系统支持多个交通路口的交通信号控制。

通过以上设计方案，可以实现基于单片机的交通灯控制系统，提升交通管理的效率和智能化水平。

设计时需注意硬件选型、软件编程和系统调试，确保系统正常运行并满足实际需求。

单片机课程设计报告交通灯控制系统设计摘要本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。

单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。

AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。

本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。

对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。

对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。

系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。

A道放行 25秒，B道放行20秒。

一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。

有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。

绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。

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。

目录1引言.......................................................................................................................................... - 1 -1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 -2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 -2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 -2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 -2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 -2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 -2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 -3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 -3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 -3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 -3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 -4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 -5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13)附2：系统原理图 (20)1概述本设计是根据单片使机原理就交通灯的系统作出的，由于车辆的增多，所以交通灯在现代道路交通中起着越来越重要的作用。

基于单片机交通灯课程设计简介本文档旨在介绍一种基于单片机的交通灯课程设计方案。

交通灯是城市交通中至关重要的设施，通过控制交通流量，能够确保交通的顺畅与安全。

本文档将介绍设计的整体概念、硬件模块和软件实现。

设计概念本课程设计基于单片机来实现交通灯的控制逻辑。

通过一个简单的电路，连接到单片机的引脚上，我们可以实现对交通灯的控制。

课程设计的目标是让学生掌握使用单片机进行控制的基本原理和方法。

硬件模块设计中使用的硬件模块主要包括以下几个部分：1.单片机：使用一款适合初学者的单片机，例如Arduino Uno。

2.LED灯组：使用红、黄、绿三色的LED灯来模拟交通灯的状态。

3.电阻：用于限制电流，保护LED灯的正常工作。

这些硬件模块可以通过简单的电路连接起来，以实现交通灯的控制。

软件实现交通灯控制的软件实现主要涉及以下几个方面：1.引脚配置：通过代码设置单片机的引脚模式，将其设置为数字输出模式。

2.灯状态控制：通过代码控制单片机的输出电平，以控制LED灯的亮灭。

3.延时函数：通过代码实现延时函数，用于控制交通灯的时间间隔。

4.交通灯状态切换：通过控制交通灯亮灭的时间和顺序，实现交通灯状态的切换。

通过以上步骤的组合，可以实现交通灯的控制逻辑。

代码示例下面是一个简单的代码示例，展示如何使用单片机控制交通灯的状态切换：int redLedPin = 2;int yellowLedPin = 3;int greenLedPin = 4;void setup() {pinMode(redLedPin, OUTPUT);pinMode(yellowLedPin, OUTPUT);pinMode(greenLedPin, OUTPUT);}void loop() {digitalWrite(redLedPin, HIGH); // 红灯亮 delay(5000); // 延时5秒digitalWrite(redLedPin, LOW); // 红灯灭 digitalWrite(greenLedPin, HIGH); // 绿灯亮 delay(5000); // 延时5秒digitalWrite(greenLedPin, LOW); // 绿灯灭 digitalWrite(yellowLedPin, HIGH); // 黄灯亮 delay(2000); // 延时2秒digitalWrite(yellowLedPin, LOW); // 黄灯灭}在上述示例代码中，我们将红、黄、绿三色LED灯的引脚分别连接到单片机的引脚2、3、4上，并通过代码控制引脚的电平，实现交通灯的状态切换。

单片机控制交通灯课程设计1. 引言交通灯是城市中非常重要的交通设施之一，它能够有效地引导车辆和行人的交通流动，确保交通的平安与有序。

本课程设计旨在通过单片机控制交通灯的设计和实践，帮助学生理解和掌握单片机的根本原理和编程技巧，同时培养学生的创新思维和动手能力。

2. 设计目标本课程设计的目标是设计一个基于单片机的交通灯控制系统，实现交通灯的自动切换和人行横道的控制。

具体的设计目标包括： - 使用单片机控制交通灯的红、黄、绿三个信号灯的切换； - 设置适当的时间延迟，模拟真实交通流量； - 设计人行横道的信号灯，确保行人的平安过马路。

3.1 单片机选择在设计中，我们选择常用的AT89S52型号单片机作为控制器。

它具有良好的性能和丰富的接口资源，非常适合本课程设计的要求。

3.2 交通灯模块我们设计一个交通灯模块，包含红、黄、绿三个信号灯。

每个信号灯使用LED灯作为显示，通过与单片机相连的IO口进行控制。

3.3 人行横道模块为了确保行人的平安过马路，我们设计一个人行横道模块，包含红、绿两个信号灯。

同样地，每个信号灯也使用LED灯作为显示，并与单片机相连的IO口进行控制。

4.1 程序框架我们使用C语言进行单片机的编程，设计以下几个函数： - void delay(int time)：延时函数，用于设置适宜的时间间隔； - void trafficLightControl()：交通灯控制函数，实现交通灯的循环切换；- void pedestrianCrossingControl()：人行横道控制函数，确保行人过马路的平安。

4.2 交通灯控制在交通灯控制函数中，我们使用一个状态变量来记录当前信号灯的状态。

根据不同的状态，我们通过控制IO口来点亮相应的LED灯。

同时，我们通过延时函数来控制每个信号灯的亮灭时间，以模拟真实交通流量。

4.3 人行横道控制在人行横道控制函数中，我们使用类似的方法来控制红、绿灯的亮灭。

摘要 (2)一、方案比较、设计与论证 (2)2 显示界面方案 (2)3 输入方案： (3)二、理论分析与计算 (3)1．交通灯显示时序的理论分析与计算 (3)2．交通灯显示时间的理论分析与计算 (5)三、电路图及设计文件 (6)1．灯控制电路设计 (6)2．倒计时显示电路设计 (7)四、程序设计思路与流程图 (7)1．主程序流程图 (7)2．按键子程序流程图 (8)五、测试、数据及结果分析 (8)1．状态灯显示测试 (8)2．数码管的测试 (9)3．整体电路测试 (9)六、总结 (9)参考文献 (9)附录 (10)本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。

系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。

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。

关键词：AT89S51；交通规则一、方案比较、设计与论证1 电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。

我们考虑了两种电源方案方案一：采用独立的稳压电源。

此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。

方案二：采用单片机控制模块提供电源。

改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。

综上所述，我们选择第二种方案。

2 显示界面方案该系统要求完成倒计时、状态灯等功能。

基于上述原因，我们考虑了三种方案：方案一：完全采用数码管显示。

这种方案只显示有限的符号和数码字苻，无法胜任题目要求。

方案二：完全采用点阵式LED 显示。

这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作；但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。

方案三：采用数码管与点阵LED 相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与LED 灯分别显示时间与提示信息。

这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。

基于单片机交通灯的控制设计方案1. 概述1.1 单片机交通控制系统的选题背景随着人口快速的增多，交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通控制就应运而生，在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时不刻与交通打着交道。

自18世纪工业革命以来，工业发展带动整个交通运输的发展，从而催生了单独的交通控制学问与管理机构。

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，还必须通过一定的技术手段加以实现。

现代人类科学技术，特别是电子科学技术的发展和成熟能比较好的解决系统建立中硬软件方面要求的技术难题。

目前，交通控制方面的研究能完全实现自动智能化，甚至将整个区域整合成一个统一的系统范围，还能根据正常时段以及特定突发时段的情况进行科学的自动调整。

交通对于社会的工业经济和人们的生活生产中有着十分重要的意义。

随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，交通自动监测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的交通控制措施。

1.2 单片机交通控制系统选题的现实意义城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。

在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。

早在1850年，城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。

世界上第一台交通自动信号灯的诞生，拉开了城市交通控制的序幕，1868年，英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车的通行，但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。

1914年及稍晚一些时候，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯，它们采用电力驱动，与现在意义上的信号灯已经相差无几。

基于单片机的交通信号灯设计姓名：陈芷涵学号：201220305122专业名称：电气工程及其自动化指导教师：赵西老师摘要：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AT89S51，以及其它芯片来设计交通灯控制。

实现了通过AT89S51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。

单片机系统采用的直流供电。

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 I 前言.. (2)1 交通管理方案论证 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 方案介绍 (3)2 交通灯系统硬件设计 (6)2.1 单片机概述 (6)2.2 系统构成 (7)2.3芯片选择与介绍 (8)2.3.1 AT89S51芯片 (8)2.3.2 74HC164芯片介绍 (11)2.3.3 74LS04输出信号与信号灯 (11)2.3.4 交通灯控制线路图................................................................... . (12)3 交通灯软件设计 (13)3.1 程序设计流程图 (14)3.2延时的设定 (16)3.2.1 计数器初值计算 (16)3.2.2 相应程序代码 (17)3.3 程序的主控制循环调用 (18)3.4 对现有程序的扩充 (19)4实验 (19)4.1实验步骤 (19)4.1.1 编写程序代码 (19)4.1.2 按照系统硬件连线图连接好系统并调试 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附件：程序代码 (24)成都理工大学工程技术学院单片机课程设计前言今天，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。