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《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。
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文摘要：随着城市交通的日益发展，交通信号灯的控制方式也在不断地更新和优化。
本文基于单片机设计了一种交通灯控制系统，该系统具有高效、稳定和可靠的特点。
首先介绍了交通信号灯的发展背景和现有的控制系统，然后详细介绍了系统的硬件和软件设计，包括信号灯的控制逻辑、硬件电路的设计和单片机程序的编写等。
最后进行了实验测试，验证了系统的性能和可靠性。
实验结果表明，该交通灯控制系统能够有效地提高道路交通的效率和安全性，具有较好的应用前景。
关键词：交通灯控制系统、单片机、硬件设计、软件设计、实验测试第1章绪论1.1研究背景随着社会的不断发展和人口的快速增长，城市道路上的交通流量也在不断增加。
如何保障道路交通的安全和顺畅，成为了一个十分重要的问题。
交通信号灯作为一种重要的交通控制设备，对于减少交通事故和提高道路通行效率具有重要的作用。
传统的交通信号灯控制方式主要基于定时控制，缺乏智能化和动态性。
因此，我们需要开发一种新的交通灯控制系统，以满足现代交通需求。
1.2研究目的与意义本文旨在设计一种基于单片机的交通灯控制系统，提高交通灯的控制精度和灵活性，优化道路通行效率和交通安全性。
该系统具有高效、稳定和可靠的特点，适用于各种道路交通场景，并且可以根据实际情况进行灵活的调整。
第2章系统设计与实现2.1系统框架本系统由三个交通信号灯组成，分别为红灯、黄灯和绿灯。
这三个信号灯通过单片机控制，根据交通情况和车辆流量的变化来调整信号灯的显示状态。
2.2硬件设计本系统的硬件设计包括电源电路、信号灯电路和单片机控制电路等。
其中，电源电路提供系统所需的电源电压和电流；信号灯电路负责控制信号灯的亮灭；单片机控制电路负责接收和处理输入信号，并控制信号灯的显示状态。
2.3软件设计本系统的软件设计主要包括单片机程序的编写。
其中，单片机程序通过交通信号灯的控制逻辑和状态机设计，实现对信号灯的控制和调度。
第3章实验测试与结果分析为了验证系统的性能和可靠性，我们进行了一系列实验测试。
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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MCS-51系列单片机AT89C51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8051芯片的P3口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）。
本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。
关键词：单片机；交通灯AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep, driving the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithicintegrated circuit application system, the monolithic integratedcircuit often took a core part uses. The monolithic integratedcircuit aspect knowledge is only insufficient, but should also act according to the concrete , to be improved.The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling,car dealership traffic lane, person sidewalk, methodical. Then depending on what to realizes this orderly order? the trafficlights on the automatic control system. There are great number kindsof modes to control the traffic lights. The system uses a seriesof MCS-51 as the center AT89C51 single-chip device designed tocontrol the traffic lights, so as to realize the function of settingred, green light time by 8051 chip’s P3 port according to the actualtraffic flows, lighting the red-light and green-light by turn andlighting the yellow-light to warm while 5 seconds left(outputtingthe traffic light signal by P1,outpuing the time by P0 and showingthe time on double-digits nixie tube). Short of the design cycle, ,easy maintenance, the expansion of powerful is this system.Key words:SCM; MCU; traffic light目录中英文摘要························1 设计要求·························２设计目的·························3 方案比较、设计与论证···················4 原理分析·························4.1 交通灯显示时序的理论分析···············4.2 交通灯显示的理论分析·················5 程序设计流程图······················6 总体设计与电路图·····················6.1 芯片选择·······················6.2 设计电路图 (1)6.3 PROTEUS仿真图： (1)6.4 交通灯程序 (1)7 仿真测试、数据及结果分析 (1)8 总结与展望 (1)致谢 (2)参考文献： (2)附录 (2)1 设计要求1.1 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。
51单片机交通灯毕业设计方案
以下是一个基于51单片机的交通灯设计方案：
1. 硬件设计：
- 使用51单片机作为主控制器。
- 使用红黄蓝三个LED作为信号灯的显示器件。
- 使用按钮作为手动触发信号灯切换的输入设备。
- 使用数码管显示当前信号灯状态的计时器。
- 使用适当的电阻、电容、继电器等连接单片机和LED、按钮、数码管等。
2. 软件设计：
- 配置51单片机的I/O口，将LED、按钮和数码管连接到正
确的引脚。
- 编写主程序，设置中断或轮询等方式读取按钮状态，并根
据按钮状态切换信号灯状态。
- 通过控制LED引脚的输出电平，实现红黄蓝三个信号灯的
闪烁、亮灭和切换。
- 使用定时器计时，实现信号灯的定时控制。
根据交通规则，红灯、黄灯、绿灯的显示时间可以根据需要设定。
- 使用数码管显示当前信号灯的状态和剩余时间，方便车辆
和行人了解交通灯变化。
3. 功能设计：
- 根据交通规则，设置交通灯的变换顺序和时间，确保道路
的交通流畅和安全。
- 根据需要加入手动触发信号灯切换的功能，允许人工控制，
例如紧急情况下的交通调节。
- 可以考虑加入流量检测、车辆和行人优先等功能，提高交
通效率和安全性。
- 可以通过串口或无线通信模块，实现与其他设备的联动，
例如与车载导航系统、交通监控系统等的数据交换和协同控制。
以上是一个基本的51单片机交通灯设计方案，可以根据具体
需求进行进一步调整和优化。
毕业论文（设计）论文题目：基于单片机的交通灯控制电路设计学生：董仁龙学号：所在院系：电气信息工程学院专业名称：自动化届次：2011 届指导教师：井田目录摘要： (1)1．设计任务要求及目的 (2)1.1设计任务 (2)1.2基本要求 (2)1.3设计目的 (2)2．设计思路 (3)2.1设计原理： (3)2.2设计方案及其总体设计框图 (3)3．交通灯控制系统的硬件设计 (4)3.1系统硬件电路构成及外部硬件件的选取 (4)3.2系统工作原理 (5)3.3单片机小系统的基本组成及硬件图 (8)3.4外围电路工作原理及系统硬件图 (8)4．系统软件程序的设计 (14)5．课程设计心得体会 (15)6.参考文献 (13)7.附录： (14)8.致谢 (19)基于单片机的交通灯控制电路设计学生：董仁龙（指导老师：井田）（淮南师范学院电气信息工程学院）摘要:实现这井然秩序靠的是交通信号灯的自动指挥系统的交通信号灯控制方式很多。
本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行IO接口芯片80C51为中心器件来设计交通灯控制器，完成对A 、B道上均有车辆要求通过时各自顺时放行；在一道有车而另一道无车和有紧急车辆要求通过时，系统做出正确应急控制。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
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，本系统还应根据具体硬件结构软硬件结合加以完善。
关键词: MSC-51系列单片机ATSC51；交通灯控制器；IO接口芯片1．设计任务要求及目的1.1设计任务（1）单片机最小系统的焊制并以其为核心，设计并制作一个交通灯控制系统。
（2）按设计要求学习并使用Proteus软件绘制电路图。
（3）编写相应程序，按要求实现相应的控制。
（4）已编写的程序用Proteus仿真，对程序进行反复测试。
（5）按要求撰写毕业设计报告。
1.2基本要求（1）A 通道和B通道上均有车辆要求通过时，A、B通道轮流放行。
单片机控制交通灯的设计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。
关键词：交通灯单片机MSC-51 计时ABSTRACTTraffic control system is a modern society with logistics, travel etc of traffic development a unique set of public management system. To ensure the effective safety traffic, except for a series of traffic rules, still must through certain technological means to achieve. Based on analysis of traffic control, based on real-time detection sensor, adjust the implementation technology of intelligent control, real-time monitoring, sensor adjust vehicles time algorithm and single-chip microcomputer control function is proposed, which combines the traffic control system based on single chip design scheme.This design mainly do the following aspects: one is the work of the traffic control system design, including the crossroads, specific design and system should be restricted with each function, two is that the sensor, the hardware circuit design of the circuit and the basic function and requirement.Keywords: traffic light SCM MSC-51 timing目录摘要 (1)ABSTRACT (2)绪论 (5)第一章交通灯的背景 (6)1.1交通灯的背景 (6)1.1.1交通灯的历史 (6)1.1.3交通控制存在的问题 (7)1.1.4交通灯的功能与作用 (7)1.1.5用单片机控制交通灯的优点 (8)1.2单片机简介 (8)1.2.1单片机的概述 (8)1.2.2单片机的发展历程 (8)1.2.3单片机的内部结构图 (9)第二章单片机控制交通系统总体设计....................... 错误！未定义书签。
基于单片机控制的交通灯毕业设计Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】基于单片机控制的交通灯毕业设计目录基于单片机控制的交通灯摘要十字路口车辆穿梭，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。
本设计主要分为五大模块输入控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。
以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了AT89C51芯片的P0口设置红、绿灯、黄灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路，避免了系统因输入信号抖动产生误操作；显示时间直接通过AT89C51的P2口输出，由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。
关键字：AT89C51 LED显示交通灯the traffic light based on the single-chip controlAbstractThe intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time.Key word: The AT89 C51 LED show transportation light前言本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。
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设计任务书设计题目：模拟交通灯设计要求：1.在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄灯,显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯,另一个方向是红灯、绿灯、黄灯。
2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通过或禁止通行的时间,其中左转灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。
3.当各条路上任意一条出现特殊情况,例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁,当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。
摘要设计以单片机为核心部件的模拟交通灯，利用74LS244作为断码驱动器，74LS07作为位码驱动，LED七断数码管作为计时显示用，用发光二极管指示交通的通行，用按键进行紧急事件的发生，使两个方向都亮红灯，绿灯亮通行，红灯亮停止通行。
本设计利用定时器进行定时，使定时器工作于方式一定时50ms，配合软件计数器，调用中断程序使定时器定时20此，达到定时1S的目的，同时调用显示程序，显示到计时的时间，用单片机Intel89S51作为核心部件,8路74ls244总线驱动器作为字形驱动芯片和6路驱动74ls07位选码作为中心器件来设计交通灯控制器，实现了交通灯的控制，显示时间直接通过89S51的P0、P1口输出；交通灯信号通过P3口输出；按件通过p3口输入，本交通灯系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。
关键词：单片机，交通灯，位码，段码，显示目录摘要..............................................................1 单片机的发展及应用..................................................1.1单片机的发展.....................................................1.2单片机的应用.....................................................2 总体方案设计........................................................2.1系统框图.........................................................2.2计时控制方案.....................................................2.3显示控制方案.....................................................2.4键盘控制方案.....................................................3 硬件设计............................................................3.189S51单片机的简介...............................................3.289S51单片机的引脚...............................................3.389S51单片机复位方式.............................................3.474LS244的功能...................................................3.574LS07的功能....................................................3.6键盘接口工作原理.................................................3.7七段LED显示工作原理.............................................3.8电路原理.........................................................4 软件设计............................................................4.1定时１秒的方法...................................................4.2定时器初值计算...................................................4.3主程序模块.......................................................4.4中断服务程序模块.................................................4.5显示程序模块.....................................................5 系统调试............................................................6 结论...............................................................致谢..............................................................参考文献..............................................................附录A...............................................................1 单片机的发展及应用1.1 单片机的发展单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具有生命力的机种。
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。
毕业设计题目模拟交通灯系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：模拟交通灯设计要求：1.用单片机设计一个模拟交通灯，在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄橙灯（橙色灯代表左转信号）,显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯、橙灯,另一个方向是橙灯、红灯、黄灯、绿灯。
2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通过或禁止通行的时间。
其中左转灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。
3.当各条路上任意一条出现特殊情况,例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁,当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。
设计进度要求：第一周：确定题目；查找和题目有关的资料；第二周：查找资料，阅读资料；第三周：结合实物写总体设计方案；第四周：硬件选片和硬件设计；第五周：软件设计；第六周：上机调试；第七周：写毕业设计；第八周：毕业答辩。
指导教师（签名）：摘要随着社会经济的快速发展，人们的生活水平提高，拥有车辆的家庭越来越多，但随之而来的交通问题也成为政府关注的问题。
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。
本人选择制作交通灯作为课题加以研究。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，利用单片机89S51为核心部件，外加定时器、复位电路、晶振电路、显示电路等，设计一个比较符合交通规则的模拟交通灯，包括人行道，车行道、南北东西左转、应急车道，以及基本的交通灯的功能，同时给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。
关键词：交通灯，单片机，定时器目录1 方案选择 (1)1.1交通灯的总体设计思路 (1)1.2设计框图 (1)1.3计时方案 (2)1.4显示方案 (2)1.5按键设计方案 (3)2 硬件设计 (4)2.1整体硬件原理 (4)2.2单片机89S51的简介 (5)2.3单片机附属电路 (7)2.474LS373的功能 (8)2.574LS07的功能 (9)2.6数码显示——七段LED数码管 (10)2.7键盘接口工作原理 (12)3 十字交通灯的软件设计 (14)3.1软件的设计 (14)3.2程序流程图及程序介绍 (16)4 测试、调试及结果分析 (23)4.1状态灯显示测试 (23)4.2整体电路调试 (23)4.3结果分析 (24)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)1 方案选择1.1 交通灯的总体设计思路交通灯的控制主要是利用单片机，是单片机的一个典型应用，首先用发光二极管的亮与灭来模拟交通灯的各种运行状态。
考虑交通灯的功能，东西南北各两组，一个十字路口至少需4组交通灯（每组是四个发光二极管）。
指挥转弯和直行的关键，是设计控制交通灯的亮与灭。
考虑南北、东西方向灯的亮灭规律相同，故可以考虑用四个两组交通灯来模拟实际北东运行的交通灯；东一组四个发光二极管，北一组四个发光二极管，分别用红、绿、黄、橙来指示直行和转弯。
先南北直行红灯亮48秒，而后黄灯亮3秒，再直行绿灯亮30秒，黄灯亮3秒；然后南北转弯绿灯亮15秒，黄灯亮3秒，南北交通灯都亮红灯；东西交通灯以同样规律变化。
可用中断计数器控制，来显示不同的二极管来模拟交通灯不同的状态。
同时使用数码管来显示时间，提醒行人停止行走或准备行走。
(1)每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮3秒，黄灯亮时，绿灯灭。
(2)要求在绿灯亮（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时间内）均有倒计时显示时间。
所以基本符合现实功能，能够指挥车辆在十字路口完成左转和不同路口的直行。
1.2 设计框图根据设计思路和设计要求,可得出总体框图如将单片机P0.0…P0.7口作为LED数码管的段码输入口，将P1.0…P1.5口作为LED数码管的位码输入口，做为倒计时显示时间；P2.0…P2.7口作为发光二极管的输出端，模拟红绿灯的运行状态；P1.6和P1.7接紧急按键，做为特殊情况用。
图1.1 总设计框图1.3 计时方案利用89S51内部的定时器/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时的倒计时。
该方案节省硬件成本，且能够使我们在定时器/计时器、中断及程序设计方面得到锻炼与提高。
1.4 显示方案单片机技术中通常有两种显示方式：动态显示和静态显示方案一：串行扩展，LED静态显示。
由于占用较多的接口，在单片机设计中常用串行扩展来完成。
由于是串行接口，该方案占用接口资源少，并且显示亮度有保证，但硬件开销大，电路复杂，信息刷新速度慢，比较适用于并行接口资源较少以及对显示没有实时要求的场合。
方案二：LED动态显示。
动态显示的方案硬件连接简单，但动态扫描的显示方式需占用cpu较多的时间。
在该系统中由于单片机除了显示红、绿灯的倒计时间没有太多的实时测控任务，故选用动态扫描方式。
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。
权衡利弊，我决定采用方案二实现系统的显示功能。
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。
1.5按键设计方案计算机中所用的键盘有编码键盘和非编码键盘两种。
但编码键盘需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少使用，而非编码键盘硬件简单，成本低，所以目前在单片机应用系统中多采用非编码键盘，在我们使用的非编码键盘中又分为以下两种：方案一：独立式键盘的接口电路在单片机应用系统中，按键作为系统信息的输入端。
可将每个按键直接接在一根I/O接口线上，这种连接方式的键盘称为独立式键盘。
每个独立式按键单独占有一根I/O接口线，每根I/O接口线的工作状态不会影响到其他I/O接口线。
方案二：行列式键盘如果按键数较多时，为减少占用I/O接口线数，通常采用行列式键盘。
由于我这个设计只使用两个按键，所以我采用方案一，将按键K2接在P1.6上再把K1接在P1.7。
来完成道路上的应急情况。
2 硬件设计2.1 整体硬件原理电路的核心是89S51单片机，其内部带有4KB的FlashROM,无须扩展程序存储器；没有大量的运算和暂存数据，现有的128B片内RAM已能满足要求，也不必扩展片外RAM，系统配备4个LED显示和2个单接口键盘，采用P0接口外接8路反相三态缓冲器74LS373作LED动态扫描的段码控制驱动信号,用P1接口的P1.0-P1.3外接一片集电极开路反相门电路74LS07做为4位LED的位选信号驱动口，LED共阴极端与74LS07的输出端相连；按键接口，由P3.0,P3.1来完成。
P2口接交通指示灯，整个系统采用查表的方发，将交通灯的显示情况和数码管的计时情况，分别以代码的形式送到指示灯和LED数码管，启动定时器，同时调用显示程序，和查询按键。
利用软件计数器的方法计时一秒，利用中断的方法使计时时间循环，当按下应急按键时停止定时器，送一个代码使两个方向都亮红灯，按下一个按键时启动定时器，恢复循环。
图2.1 整体设计硬件图2.2 单片机89S51的简介单片机（Microcontroller，有称微处理器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型机，这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
目前使用的单片机大部分都是MCS-51系列, MCS51系列单片机是Intel公司推出的通用型单片机而且它的品种很多,例如MCS-48,MCS-51(8位机),MCS-51(16位机)等,在MCS-51系列中,所有产品都是以89S51为核心,89S51单片机内部包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件,各功能部件相互独立而融为一体,集成在同一块芯片上,而且具有以下特点：（1）8位CPU；（2）时钟振荡器和时钟电路；（3）32根I/O线；（4）外部存储器寻址范围ROM、RAM各64K；（5）2个16位的定时器/计数器；（6）5个中断源，2个中断优先级；（7）全双工串行接口。
由此可见,89S51本身就是一个功能相当强大的8位微型机,所以在我的设计中选择89S51作为核心器件。
9S51系列的内部结构可以划分为CPU、存储器、并行口串行口、定时器/计数器、中断逻辑几部分。
图2.2 89S51的内部结构1 中央处理器89S51的中央处理器由运算器和控制逻辑构成，其中包括若干特殊功能寄存器（SFR）。
2 存储器组织89S51单片机的存储器结构特点之一是将程序存储器和数据存储器分开，并有各自的寻址机构和寻址方式，这种结构称为哈佛结构单片机。
这种结构与通用微机的存储器结构不同，一般微机只有一个存储器逻辑空间，可随意安排ROM或RAM，访存时用同一种指令，这种结构称为普林斯顿型。
89S51单片机在物理上有四个存储空间：片内程序存储器和片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器。
3 3种I/O端口I/O端口是计算机的输入、输出接口(T是输入，O是输出之意)。
单片机中的I/O端口都是芯片的辅入/输出引脚。
这些I/O端口，可分为以下几种类型：(1)总线输入／输出端口(2)用户I／O端口。
由用户用于外部电路的输入／输出控制。
(3)单片机内部功能的输入／输出端口。
例如，定时器／计数器的计数辅入、外部中断源辅入等。
4 基本功能单元基本功能单元是为满足单片机测控功能而设置的一些电路，是用来完善和扩大计算机功能的一些基本电路，如定时器／计数器，中断系统等。
定时器/计数器在实际应用中作用非常大，如精确的定时，或者对外部事件进行计数等。
2.3 单片机附属电路片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU的所有操作均在时钟脉冲同步下进行。
片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在1.2MHz～12MHz 之间选取。
C1、C2是反馈电容，其值在5pF～30pF之间选取，典型值为30pF。
本电路选用的电容为30pF，晶振频率为12MHz。
这样就确定了单片机的4个周期分别是：振荡周期＝1/12sμ；机器周期（SM）＝sμ1；指令周期＝sμ1。
~4图2.3 时钟产生电路下面为单片机复位电路。
单片机在开机时都需要复位，以便中央处理器CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
单片机的复位后是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位。
MCS-51单片机的RST引脚是复位信号的输入端。
例如：若MCS-51单片机时钟频率为12MHz，则复位脉冲宽度至少应该为2μs。
复位电路一般有上电复位、手动开关复位和自动复位电路3种,如图2.4,2.5,2.6所示。
由于在我的设计中仅仅在应急情况下才使用复位电路，所以，我使用手动复位电路。
