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基于单片机控制的智能路灯控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和城市化进程的加速，城市照明系统作为城市基础设施的重要组成部分，其智能化改造已成为提升城市管理水平和节能减排的重要措施。
智能路灯控制系统作为城市照明系统的核心，其设计和实现对于提高路灯的运行效率、降低能耗、增强城市照明的智能化水平具有重要意义。
本文旨在探讨基于单片机控制的智能路灯控制系统的设计方法和实现策略。
本文将介绍智能路灯控制系统的基本概念和功能需求，阐述其在城市照明中的作用和意义。
将详细分析单片机控制系统的工作原理及其在智能路灯控制中的应用，包括单片机的选型、外围设备的选择、控制算法的设计等关键技术问题。
接着，本文将重点介绍智能路灯控制系统的设计流程，包括硬件设计、软件编程、系统测试等环节，并结合实际案例，展示该系统在实际应用中的效果和优势。
本文将对智能路灯控制系统的发展趋势进行展望，探讨未来可能的技术革新和应用拓展。
通过本文的研究和分析，期望能够为相关领域的工程技术人员和研究人员提供有益的参考和启示，推动智能路灯控制系统的发展，为建设更加智能、节能、环保的城市照明系统贡献力量。
二、智能路灯控制系统总体设计本节将详细介绍基于单片机控制的智能路灯控制系统的总体设计。
该系统设计旨在实现路灯的智能化管理，提高能源利用效率，同时确保道路照明质量。
能效优化：通过精确控制路灯的开关和亮度，减少能源浪费，实现节能减排。
单片机控制单元：作为系统的核心，负责处理传感器数据，控制路灯的开关和亮度。
传感器单元：包括光强传感器和运动传感器，用于检测环境光线强度和行人车辆流动情况。
单片机根据传感器数据，通过预设的控制算法，决定路灯的开关和亮度。
通信协议：采用稳定可靠的通信协议，确保数据传输的实时性和安全性。
三、单片机控制模块设计单片机控制模块是整个智能路灯控制系统的核心部分，负责接收传感器信号、执行控制逻辑、以及驱动路灯的开关。
在本设计中，我们采用了广泛应用的STC89C52单片机作为核心控制器。
包头轻工职业技术学院专业论文论文题目：基于单片机的智能路灯控制系统学号：_________________________作者：_________________________专业名称：_________________________2016年05月08日闫昱隆风力发电13152123150292包头轻工职业技术学院论文题目：作者：_________________________指导教师：单位：单位：论文提交日期：2016年05月08日卢尚工包头轻工职业技术学院基于单片机的智能路灯控制系统闫昱隆包头轻工职业技术学院摘要设计了一个路灯自动控制系统，具有时控、光控相结合的路灯开关控制功能；以及路灯故障检测并显示故障路灯编号的功能。
采用STC89C51单片机作为核心控制部件；利用时钟芯片DS1302对路灯进行时控开关灯控制；由光敏器件完成环境光照度的采集与路灯故障检测，从而实现光控开关灯与故障路灯的编号显示。
本系统可以通过RS-232标准通信端口与路灯控制室的上位机进行通信。
关键词：STC89C51单片机；时钟芯片DS1302；光敏器件目录摘要 (3)目录 (1)1引言 (2)2系统硬件设计 (3)2.1硬件设计 (3)3.1TCP/IP协议栈设计 (5)5致谢 (6)参考文献： (7)1引言目前国内绝大部分的城市和地区路灯照明控制采用光控、时间控制及单点电子控制，维修管理采用人工巡查及群众反映等传统方式，由于缺乏科学有效的监控管理手段，白天大面积亮灯，夜间大面积不亮灯现象经常发生，往往不能及时发现和处理，不但造成电力资源、人力资源的浪费，提高了系统的运行成本，又给市民的生活带来不便。
智能化道路照明系统能够根据不同区域的不同功能需求，在每天不同时段、不同自然光照度或者不同交通流量情况下，按照特定的设置，实现对道路照明的动态智能化管理，即TPO管理(TIME时间／PLACE地点／OCCASION场合)。
基于51单片机的模拟路灯控制系统1. 系统设计1.1 设计要求一、任务<来自原题）设计并制作一套模拟路灯控制系统。
控制系统结构如图1所示，路灯布置如图2所示。
图1 路灯控制系统示意图图2 路灯布置示意图<单位：cm）二、设计要求+1．基本要求<1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。
<2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
<3）支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态：当可移动物体M<在物体前端标出定位点，由定位点确定物体位置）由左至右到达S点时<见图2），灯1亮；当物体M到达B点时，灯1灭，灯2亮；若物体M由右至左移动时，则亮灯次序与上相反。
<4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
<5）当路灯出现故障时<灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。
2．发挥部分<1）自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
<2）单元控制器具有调光功能，路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小，该功率应能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
<3）性价比高，工作稳定，符合电磁兼容<EMC）方面的要求，无对外干扰或干扰小。
1.2 总体设计方案1.2.1 功能分解及设计思路本模拟路灯控制系统的设计方案要实现的主要功能主要分解为以下五个方面：一是时钟功能及定时开关灯。
二是根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
三是根据交通情况自动调节亮灯状态：当汽车靠近路灯时，路灯能自动点亮；当汽车远离时，路灯自动熄灭。
四声光报警功能，当路灯出现故障时而不亮时，控制器发出信号，并显示有故障路灯的地址编号。
五是根据绿色节能照明要求，采用恒流源驱动LED路灯发亮且能调光，路灯驱动电源输出功率能在20%～100%范围内设定并调节，调节误差≤2%。
中文摘要中文摘要本作品是具有自动化程度高、运行可靠、使用维护方便的照明控制系统，为城市路灯现代化提供了一些参考方案。
系统采用STC单片机为核心的最小系统板，设计了模拟路灯控制系统。
控制系统采用定时器设定时钟功能，设定、显示开关灯时间；用了基于555为核心的红外传感器检测物体的定位。
路灯单元控制系统采用恒流源供电，具有输出功率调整功能，并能定时调整功率。
阐述了基于单片机模拟路灯控制系统实现的设计思想、方法及过程。
该模拟控制系统，能有效的节约能源，减少照灯具的损耗。
城市亮化随之被政府所重视，既而大量的资金投入进行建设和改造中去，使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌，绚丽多彩，但同时，诸多问题也随之而来：能耗的逐年攀升，产生的某些问题亦逐渐显露出来，如城市路灯的维护量增大，带来人员不足的问题，使得路灯故障时不能得到及时的修复以致造成人民生活的不便；维护费用也随之增加，社会成本过高，电费支出过多，财政承担相对困难，给政府带来了相对大的压力；光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力，因此他们迫切的想解决此问题，故针对这种情况我们设计并制作了这一节能智能型的模拟路灯控制系统，其主要价值在于能更好的节能与监测，在很多方面给人们带来了方便，给维护人员降低了难度。
在白天模式的时候，还能根据环境明暗的变化控制路灯的开启和关闭路灯，在夜晚模式的情况下，根据交通路面情况自动开关灯。
当灯出现故障不亮时，能够检测并且通过声光系统报警，显示器上显示故障灯的编号。
自制的单元控制器中的LED灯恒流驱动电源，在多数情况下，具有系统稳定，功耗低等特点。
以STC89C51RC为核心，利用时钟控制LED灯的开关时间段，通过红外感应模块将物体运动的信号通过555的TTL高低电平输入单片机，并通过三红外线输入的情况判断物体运行方向，再控制LED灯的开关情况。
并完成四方面的功能：时间设定功能，环境明暗判断，独立控制功能，交通条件控制功能。
基于51单片机的路灯控制系统设计开题报告基于51单片机的路灯控制系统设计开题报告在经济发展迅速的今天，报告十分的重要，我们在写报告的时候要注意语言要准确、简洁。
那么，报告到底怎么写才合适呢？下面是小编帮大家整理的基于51单片机的路灯控制系统设计开题报告，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
一、本课题的内容及研究意义1、论文研究的目的和意义如今，照明电路的数量越来越多，使得城市街道、小区内的路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大，在用电高峰期时，电网超负荷运行，电网电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时不但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加，当低谷时，照明设备有不能正常工作。
所以，对城市的路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节约用电。
但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了，因此智能节能路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。
本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控制系统，它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。
2、论文研究内容本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量，又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。
要求独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。
主要内容如下：(1)根据控制技术的特点，进行路灯系统设计的整体研究与设计。
(2)针对光线和电压信号的采集，采用数据采集技术。
(3)通过按键可对相关的参数值进行设置，从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。
(4)当电压符合额定电压时，系统自动进行稳压。
(5)在午夜之后降低电压以调节路灯亮度，实现调压。
二、本课题的研究现状和发展趋势目前，路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。
这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点，被广泛使用，但同时也存在着诸如：功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。
目录0 前言 (1)1 总体方案设计 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1STC89C52单片机系统 (2)2.2 光电传感器模块 (3)2.3显示模块设计 (5)3 软件设计 (6)3.1 主程序设计 (6)3.2 计算流量子程序 (7)3.3 显示子程序 (8)4 调试分析及硬件组装 (9)5 结论及进一步设想 (10)参考文献 (10)课设体会 (11)附录1 电路原理图 (12)附录2 程序清单 (13)路灯控制系统设计（1）张磊沈阳航空航天大学自动化学院摘要：本设计以STC89C52单片机为核心控制芯片，此单片机可靠性高、性价比高、精度高、微型化、易于操控、管脚功能简单。
整个电路采用模块化设计，由单片机最小系统模块、显示模块、光电传感器模块组成。
光电传感器发送信号给单片机综合分析处理，实现路灯控制系统的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个模块的功能。
相关模块附有硬件电路图、程序流程图、功能与原理的说明。
最后经实验证明，这套系统软硬件设计能有效结合、抗干扰能力强、功能完善，可以实现对汽车流量的监测并能达到节能的目的，可应用于马路路灯的控制。
关键词：STC89C52；亮灭；流量0 前言此路灯控制系统最主要的模块是光电开关（光电传感器）模块，既是控制路灯亮灭的传感器也是计算流量的传感器。
此光电传感器是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。
物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。
此光电开关属于漫反射式光电开关，它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。
当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，对射式和镜反射式都不适用，漫反射式的光电开关才是是首选的检测模式，因为红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作。
所以此路灯控制系统具有稳定性好，可靠性高，体积小重量轻，节能等优点。
基于51单片机的声控和光控路灯的设计声控和光控是现代智能化路灯系统中的两种常见控制方式。
基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。
设计要点：1.声音控制模块的设计：使用麦克风传感器以及电平转换电路将声音信号转换为合适的模拟电压信号，并通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。
2.光强控制模块的设计：使用光敏电阻作为光感传感器，通过调整电阻的阻值来改变模拟电压信号的大小，再通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。
3.路灯控制模块的设计：通过51单片机的IO口控制继电器的开关，实现对路灯的开关控制。
4.算法设计：根据声音和光照信号的变化，设计相应的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
设计步骤：1.搭建硬件平台：选取合适的传感器、模块和外围电路，连接到51单片机的相应引脚。
2.开发软件程序：使用汇编或C语言开发相应的程序，包括输入输出控制、AD转换、定时和中断处理等。
3.声音控制算法设计：根据声音信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
4.光强控制算法设计：根据光照信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
5.路灯控制算法设计：根据声音和光照信号的变化，结合设定的阈值，设计相应的控制算法来判断是否需要开启或关闭路灯。
6.调试和测试：将程序烧录到51单片机中，进行硬件和软件的调试和测试，确保系统能够正常运行。
设计注意事项：1.选择合适的传感器和电路，保证信号的准确性和稳定性。
2.设计合适的判断算法，避免误操作或过于灵敏。
3.根据实际需求，设定合适的阈值，确保路灯的控制精确度。
4.考虑到系统的可靠性和稳定性，需要对硬件和软件进行充分的测试和调试。
总结：基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。
设计的关键点包括声音控制模块和光强控制模块的设计、路灯控制模块的设计以及相应的算法设计。
本设计基于C8051F330的PWM 限流控制器结合蓄电池充放电特性和电池伏安特性，专为LED路灯设计的充放电路。
白天太阳能电池板给蓄电池充电作为供电能源，灯不亮；在晚上，蓄电池对LED路灯放电，达到照明目的。
1 太阳能路灯控制系统硬件设计1.1 硬件组成路灯控制电路系统如图1- 1 所示。
图1-1 路灯控制电路系统1.2 控制器1.2.1 充放电电路选用C8051F330 单片机作主控制芯片，检测太阳电池电压、蓄电池电压及充放电流等参数，并按一定算法控制MOS管的导通和关断，达到控制路灯系统充放电的功能。
图1- 2 为控制器充放电电路图，电池板电压经R1 和R2 分压送至A/D转换口检测，以判别光线强弱。
光照充足时，电池板给蓄电池充电。
控制器实时检测蓄电池端电压，同时按设定转换点的蓄电池端电压值，控制充电各阶段的电压转换和停充。
图1-2 充放电电路1.2.2 MOSFET开关电路设计中用MOSFET 实现电路通断。
MOSFET 开关频率高适合作为PWM 控制充电开关。
采用N 沟道MOSFET ，导通电压Vth>0，由图1- 3 实现MOSFET 驱动。
R1 为基极限流电阻，C 为加速电容。
当输入信号上升、下降时，R1 电阻瞬间被旁路并提供基极电流，在晶体管由导通状态变化到截止状态时能够迅速从基区取出电子（因为R1 被旁路），消除开关的时间滞后，提高开关速度。
图1-3 MOSFET 驱动电路图1.3 电流采样电路通过康铜丝电阻采样的电压经LM358 放大输入单片机，进行数据的处理。
如下图1- 4 所示。
图1-4 电流的采样电路回路电流在康铜丝电阻上产生的压降输入到放大器的反向输入端。
其中 10-R R -U U R U R U -0V0U -U 1203231021====1.4 电源电路如图1- 5 所示，蓄电池电压经过R1 限流后输入到稳压器7812再通过IN4733 进行分压后，经稳压器AS117，将输出电压调至3.3V以供单片机工作。
通信工程方向综合设计基于单片机的路灯控制系统设计学生学号学生姓名学院名称专业名称电子信息科学与技术指导教师2013年12月12日摘要随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。
本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计智能路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关的功能。
本设计是以光敏电阻对于外界光线强弱的感应能力为基础进行的路灯自动化控制系统设计。
当光线强度弱到一定程度的时候，路灯就会自动灭掉；当光线强到一定程度的时候，路灯就会自动开启。
关键词路灯自动化；光控；单片机目录1 绪论 (1)2本课程设计的方案 (2)2.1所需的软硬件 (2)2.2工作原理 (2)2.2.1主要模块 (2)2.2.2系统框图 (2)2.3 设计采取的方案 (3)3 主要电路模块的实现 (4)3.1光敏电阻感应模块与AD/DA转换模块 (4)3.2IIC总线模块 (4)3.3LED灯与数码管显示模块 (5)3.4单片机最小系统模块 (7)4 系统电路图 (8)5系统的软件设计 (10)6 设计过程中遇到的主要问题以及解决办法 (14)7 心得体会.............。
.. (15)结论 (16)参考文献 (17)附录 (18)1 绪论随着夜晚的来临，城市里华灯初上，人们消除了白天的繁忙，漫步穿行于城市的街道上。
在那霓虹漫彩的灯光下，一个个孩子欢快的玩耍着，一对对男女漫步于小道里、花园中，一辆辆汽车奔驰于公路上。
路灯已经成为一个城市的照明系统不可分割更无可替代的一部分，在城市照明中发挥着举足轻重的作用，而其所依靠的就是路灯自动控制系统。
本系统实用性强、操作简单,而且所用的路灯采用LED灯。
众所周知，LED是目前最为节能的发光元件，通过采用LED发光可以节省大量的电能，而且LED发光柔和，亮度适中，对环境无污染，已经广泛的应用于各种照明场合。
基于单片机的路灯控制系统设计摘要电力资源紧缺已对中国经济发展造成了限制，而路灯作为城市照明中重要的一环，也是电能消耗最大的一部分，因此实现路灯的节能控制开始显得越发重要。
本计划钻研的是自适应节能节制的路灯体系。
单片机可靠性高，集成度高，处理能力足够强大以至于广泛的应用于路灯照明领域。
计划路灯的目标是削减都会照明的能源奢侈浪费，并且可以或许加强交通安全。
以单片机为控制核心，设计制作路灯控制系统，用于道路照明系统实现自动控制。
系统采用STC89C52单片机、传感器和相关的元器件来设计路灯控制器，使得系统可以根据实际光线、时间和车流量等参数以控制路灯的开关，并操控单片机可编程节制I/O端话柄的路灯的智能化开关，以到达自动节制和节能的目标。
本次项目最终可以实现能按照现实情况光亮，时间，车流量等节省路灯能耗的功效。
实现降低传统电路对能源的挥霍，路灯的自动操控极大改良了相关控制人员的管理成本，本系统实用性强，操纵简略，扩大功效强。
关键词：51单片机，光敏电阻，红外传感器，自动路灯控制Design of street lamp control system based on singlechip microcomputerabstractThe shortage of power resources has caused restrictions on China's economic development. Because road lighting is an extremely critical part of urban lighting, it is also a huge part of electricity consumption. Therefore, it is very important to achieve energy saving and emission reduction of street lighting energy.This design studies a self-adaptive energy-saving street lighting system. The microcontroller has high reliability, high integration, and processing power is so powerful that it is widely used in street lighting. The purpose of designing street lights is to reduce the energy waste of urban lighting and to improve traffic safety.With 51 single-chip microcomputer as the control core, the street lamp control system was designed and manufactured for automatic control of the highway lighting system. The system uses the 89C52 microcontroller, sensors and related components to design the street light controller, so that the system can control the street light switch according to theactual light, time and traffic flow parameters. And use the microcontroller programmable I/O port to realize the intelligent switch of the street lamp, so as to achieve the purpose of Auto control and emission reduction.This design can realize the function of controlling the street light switch according to the actual ambient light, time, and traffic flow. To avoid the waste of energy in the traditional circuit, the automatic control of the street lamp is more convenient for the management of the staff. The system has made practicability more strong,operation more simple and extension function more strong.Key words: 51 single-chip microcomputer, photosensitive resistor, infrared sensor, automatic street light control目录第一章绪论 (5)1.2单片机的起源： (6)1.3单片机名称： (6)1.4单片机的研制 (7)1.5单片机的分类 (7)1.5.1 51单片机 (7)1.5.2 PIC单片机 (8)1.5.3 STC单片机 (8)1.6论文的主要内容 (9)第二章自动路灯控制系统的硬件设计部分 (10)2.1按键模块 (10)2.2光敏电阻模块 (10)2.2.1光敏电阻原件 (10)2.2.2 LM393双电压比较器集成电路 (12)2.2.3光敏电阻模块硬件设计 (12)2.3红外传感器模块 (13)2.3.1红外传感器 (13)2.3.2红外传感器模块硬件设计 (13)2.4时钟模块 (14)2.4.1 DS1302时钟芯片读写时序 (14)2.4.2时钟模块硬件设计 (15)2.5 LCD1602液晶显示器 (15)图2-8 Lcd1602引脚图 (16)1：GND接地 (16)2：VCC接5V正电源。
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STC-51系列单片机AT89C51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P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过双位数码管）,出现交通意外的情况下，必须使东西南北方向上的显示灯都为红灯，以便交通警察及时处理。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词：单片机交通灯电路原理图 Proteus仿真图 AT89c51 C程序目录第一章设计任务 (2)第二章设计目的 (3)第三章设计思路 (3)第四章STC-51芯片简介 (4)第五章基础知识 (7)（一）管脚说明 (7)（二）定时器/计数器 (8)（三）定时器／计数器的概念 (9)1.89C51单片机内有两个可编程的定时器／计数器T0、T1 (9)2.定时器／计数器的相关寄存器 (9)（四）定时器／计数器的4种工作方式 (10)1.方式0 (10)2.方式1 (10)3.方式2 (10)4.方式3 (11)（五）定时器／计数器的编程 (11)1.定时器／计数器的初始化 (11)2.定时器／计数器初值的计算 (11)第六章主程序设计 (12)（一）系统程序流程图如图6-1所示 (12)（二）设计流程图如图6-2所示 (12)（三）程序的执行表达表如表6-3所示 (13)第七章Proteus仿真图及各单元电路 (14)1.程序正常仿真中如图7-2所示 (14)2.时钟震荡电路 (14)3.复位电路 (15)4.紧急情况 (15)附录一：C程序源代码 (17)附录二：原理图 (25)附录三：元件清单表 (26)附录四：主要参考文献 (26)交通灯的硬件和软件设计，本设计是交通灯的控制实验，必须要先了解实际交通灯的变化规律。
假设一个路口为东西南北走向，即十字路口，初始状态零为东西南北灯都熄灭并且都有5秒的准备时间。
然后转状态一东西绿灯通车，南北为红灯。
过段时间转状态二，东西黄灯闪几次转红灯，延时几秒，南北仍为红灯。
再转状态三南北绿灯通车，东西红灯。
过段时间转状态四南北绿灯闪几次转黄灯，延时几秒，东西仍为红灯。
最后循环至状态一。
交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，控制十字路口红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间，但由于时间及水平的不足，在此实验中不显示。
用十二个发光二极管代替交通灯进行实验设计。
这次设计是《单片机应用技术（C语言版）》课程的综合训练，我们通过理论学习，课题选择，资料查阅，软、硬件设计，系统调试等环节，巩固所学的知识及提高应用水平．在此我们要学会从提出问题，观察与分析问题，到最终解决问题科学方法．提高自己的思维能力和动手能力，在设计中获得一些实操经验，更是要培养我们的工作作风和工作态度。
为今后的毕业设计、及从事单片机控制系统的设计与维护奠定坚实的基础。
这次课题设计的意义在于通过具体的控制系统的设计，掌握单片机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。
使我们能在实践教学环境中累积设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力课程设计是本专业集中实践环节的主要内容之一。
训练正确地应用单片机，培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的能力。
学生通过所做课题，熟悉单片机应用系统开发研制的过程，软硬件设计的工作方法、内容及步骤，对学生进行基本技能训练。
例如组成系统、编程、调试、绘图等。
使学生理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。
通过本课程设计，主要达到以下目的：1.使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。
2.使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。
3.使学生了解和掌握单片机应用系统的软/硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础第三章设计思路交通灯的变化规律按照常规我们假设一个十字路口为东西（主干道）南北（支干道）走向。
初始状态为状态1：东西（主干道）方向红灯，南北（支干道）方向红灯。
经过过一段时间（5S）转换状态2：东西（主干道）方向转为绿灯，南北（支干道）方向红灯。
并延时一段时间（25S）。
再转换到状态3：东西（主干道）方向黄灯闪烁，南北（支干道）方向红灯。
过一段时间（5S）转换到状态4：东西（主干道）方向红灯，南北（支干道）方向绿灯。
并延时一段时间（25S）转换到状态5：东西（主干道）红灯，南北（支干道）黄灯闪烁，并延时一段时间（5S）后回到状态2。
在这些状态下，都有时钟倒数计时。
第四章STC-51芯片简介STC-51单片机内部结构如图4-1所示,8051是STC-51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。
8051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，现在我们分别加以说明：中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
图 4-1程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。
INTEL的STC-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。
STC-51的引脚说明：STC-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：STC-51的引脚说明：STC-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，图 4-2是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：图 4-2Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。
初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。
RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。
然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。
8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图4。
此外，RESET/Vpd 还是一复用脚，Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。
Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。
更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。
如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。
Pin29:当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。
Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。
如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。
显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。
在编程时，EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。
第五章基础知识（一）管脚说明VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
