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目录目录第一章课程设计内容与要求分析 (1)1.1 课程设计内容 (1)1.2 课程设计要求分析 (2)1.2.1 系统单元电路组成 (2)第二章控制系统程序设计 (4)第三章单片机原理及应用课程设计总结 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章课程设计内容与要求分析1.1 课程设计内容本题目以89C51单片机为核心器件组成交通灯控制系统，采用定时中断实现精确定时；利用提供的单元模块构成硬件系统。
交通灯控制系统的设计要求：1）基本功能：要求在一般工作方式下，十字路口为A、B道（A、B道交叉组成十字路口），每道设置红、绿、黄三盏灯，在灯的控制下各道轮流放行。
通行的流程是：B道红灯亮40秒，同时A道绿灯亮30秒，闪烁5秒，A道黄灯亮5秒；然后切换A道红灯亮40秒，同时B道绿灯亮30秒，闪烁5秒；B道黄灯亮5秒。
如此循环。
在A、B道红、绿、黄灯依次点亮时，A、B道对应的两位数码管分别倒计时显示本道红、绿、黄灯点亮的时间。
2）扩展功能：设置自动流量控制功能：即当一道有车而另一道无车（用按键开关S1、S2模拟车辆检测功能）时，使有车车道放行。
设置优先控制功能：当有紧急车辆通过时，用开关S0进行控制，将A、B 道均设定为红灯，第二次按下开关S0后，回复正常运行状态。
1.2 课程设计要求分析1.2.1 系统单元电路组成图1 交通灯外围电路图2 交通灯运行时电路图3 交通灯运行时电路第二章控制系统程序设计#include <reg51.h>unsigned char code dtab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};//共阳极接法的数字0～9段码表unsigned char code selec[4]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};//动态显示位选码表unsigned char disp[4];//定义4个显示缓冲单元unsigned char aa[25];sbit Key1=P1^4;//定义四个独立按键sbit Key2=P1^5;sbit Key3=P1^6;sbit Key4=P1^7;sbit YL_ledR=P3^0;//定义Y轴方向左转的红绿黄灯sbit YL_ledY=P3^1;sbit YL_ledG=P3^2;sbit YG_ledR=P3^3;//定义Y轴方向直行的红绿黄灯sbit YG_ledY=P3^4;sbit YG_ledG=P3^5;sbit XL_ledR=P2^0;//定义X轴方向左转的红绿黄sbit XL_ledY=P2^1;sbit XL_ledG=P2^2;sbit XG_ledR=P2^3;//定义X轴方向直行的红绿黄sbit XG_ledY=P2^4;sbit XG_ledG=P2^5;unsigned char flag=13,move_flag; //定义标志位unsigned char XGR,XGY,XGG;unsigned char XLR,XLY,XLG;unsigned char YGR,YGY,YGG;unsigned char YLR,YLY,YLG;unsigned char YYRR,XXRR;unsigned char num;void Delayms(unsigned int x) //定义xms延时函数，x就是形式参数{unsigned int i;unsigned char j;for(i=x;i>0; i--)for(j=110;j>0;j--);}/**************************************************************函数功能：定时器0中断服务函数，显示矩阵按键值**************************************************************/void Time0(void) interrupt 1//"interrupt"声明函数为中断服务函数{unsigned char count;TH0=(65536-50000)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-50000)%256;//定时器T0的低8位赋初值if(++count>=20){count=0;YGG--; //Y轴绿灯时间减一XXRR--; //X轴红灯时间减一disp[2]=XXRR%10; //X轴数码管显示Y轴绿灯时间disp[3]=XXRR/10;disp[0]=YGG%10; //Y轴数码管显示X轴红灯时间disp[1]=YGG/10;if(YGG==0) //如果Y抽绿灯时间减为零，Y轴的黄灯开始亮，X轴的数码管显Y轴黄灯时间{disp[0]=YGY%10;disp[1]=YGY/10;YGG=1;YGY--;YG_ledG=1;//Y轴的绿灯熄灭YG_ledY=0;if(YGY==0XFF) //当Y轴黄灯闪烁时间变为零，Y轴红灯亮，黄灯灭，Y数码管显示X轴绿灯时间{ //同时X轴的绿灯亮，红灯灭，X轴数码管显示Y轴红灯时间disp[0]=YLG%10;disp[1]=YLG/10;YGY=0;YLG--;YL_ledG=0;YG_ledR=0;YG_ledY=1;YL_ledR=1;if(YLG==0XFF)//当X轴绿灯时间为零，X轴的绿灯灭，黄灯开始闪烁。
基于单片机的交通灯课程设计报告（含源程序+仿真）
一、课程设计目的
本课程设计的目的是使用单片机实现二级智能信号灯控制系统，实现智能交通控制。
对于二级智能信号灯控制装置，电路中涉及到各种元器件，包括单片机控制器、执行元件、电源元件、信号识别器等，采用单片机作为控制器，在单片机编程时，配合交通信息识别器，实现自主的交通控制系统，实现智能控制。
根据交通控制装置的物理结构，开发出相应的单片机程序控制系统。
具体的程序设计和控制流程如下：
1、根据需要确定路口的信号方案；
2、在单片机软件模块中添加车辆检测功能；
3、控制信号灯运行，当检测到车辆时，调整信号灯运行；
4、编写交通控制程序，实现对信号灯及其信号闪烁序列的控制；
5、编写车辆检测控制程序，实现对道路中车辆的检测和判断；
6、完成软件调试，将控制程序上传至单片机；
7、实现仿真测试，检验交通控制系统的实际效果。
本课程设计最终实现了一个完整的实时交通控制系统，它具有以下特性：
（1）具有交通灯自动变换功能；
（2）拥堵及女性模式，即可以根据车流量多少，判断如何安排红绿灯；
（3）可以根据实际情况，启动信号灯控制系统，控制信号灯的变换。
本课程设计实现了对交通控制系统的简单控制，可以满足城市交通的需求，减少城市交通拥堵的程度。
课程设计报告：交通灯单片机控制系统1. 设计目的本课程设计旨在让学生通过使用单片机开发一个简单的交通灯控制系统来加深对单片机编程和控制原理的理解。
该系统可以模拟道路上的交通灯，实现红灯、绿灯和黄灯的循环控制，并可以通过按键进行手动控制。
2. 设计原理2.1 交通灯状态交通灯状态包括红灯、黄灯和绿灯，它们按照固定的时间间隔循环切换。
2.2 按键控制设计中使用一个按键用于手动控制交通灯状态切换。
按下按键时，会切换到下一个灯状态。
3. 硬件方案3.1 单片机本设计采用ATmega328P单片机，它具有足够的GPIO引脚用于控制交通灯的LED。
3.2 LED使用红色、黄色和绿色LED模拟交通灯的三种状态。
3.3 按键一个按键连接到单片机的GPIO引脚，用于手动切换交通灯状态。
4. 软件方案4.1 控制逻辑编写单片机程序，实现交通灯状态的循环切换和按键控制逻辑。
4.2 定时器使用定时器来控制交通灯状态切换的时间间隔。
4.3 中断配置按键的中断，以便在按下按键时进行状态切换。
5. 实施过程连接硬件组件，包括LED、按键和单片机。
编写单片机程序，包括交通灯状态切换逻辑、定时器配置和按键中断处理。
编译并烧录程序到单片机。
运行程序，观察交通灯的状态切换和按键控制是否正常。
6. 测试结果经过测试，交通灯控制系统能够正常运行。
交通灯状态按照预定的时间间隔循环切换，同时按下按键可以手动切换状态，符合设计要求。
7. 问题解决在实施过程中，遇到了一些问题，如硬件连接错误和程序逻辑错误。
通过仔细检查和调试，成功解决了这些问题。
8. 总结本课程设计使我深入了解了单片机编程和控制系统的原理，通过实际动手操作，更好地掌握了这些概念。
设计交通灯控制系统是一个有趣且教育性的项目，我对单片机编程有了更深入的理解，这对我的学习和职业发展都有所帮助。
这个示例课程设计报告可以作为参考，你可以根据具体的课程设计要求和硬件平台的不同来进行调整和扩展。
单片机交通灯课程设计单片机交通灯课程设计简介：单片机交通灯课程设计是一项基于单片机控制的交通灯系统设计任务。
通过使用单片机的控制和处理能力，设计出实现交通灯的红绿灯控制、时间自动调整等功能的系统。
该设计能够帮助学生提升对单片机的理解和应用能力，同时加深对交通灯控制原理的理解。
需求分析：根据交通灯的基本原理，我们需要实现交通灯的红灯、绿灯和黄灯的切换控制，并且能够按照一定时间间隔进行自动调整。
通过按键控制可以手动改变交通灯的状态。
我们需要选取适当的控制电路和编程语言来实现这一功能。
本设计的目标是使交通灯的切换过程平稳、稳定，并且在故障发生时能够按照预定的故障处理机制进行处理。
设计方案：1. 硬件设计：(1) 选取合适的单片机，可根据实际情况选择合适的型号；(2) 设计电路板，将单片机与交通灯的灯组连接起来；(3) 使用合适的电源供电，保证电路的正常运行；(4) 调试电路，确保电路的连接正常、无故障。
2. 软件设计：(1) 选择合适的编程语言和开发环境，如C语言和Keil等；(2) 设计主循环程序，实现交通灯的红、黄、绿灯的切换功能；(3) 设计按键检测处理程序，实现按键控制交通灯的手动切换功能；(4) 设计时间调整程序，实现交通灯切换时间的自动调整功能；(5) 设计故障处理程序，实现在故障发生时的处理机制。
实验步骤：1. 连接硬件电路，保证电路连接正确；2. 使用适当的编程语言编写程序，并导入单片机中；3. 打开电源，观察交通灯的切换状态，并尝试按键控制；4. 观察交通灯的自动调整功能，验证其正常工作；5. 模拟故障情况，测试故障处理机制；6. 对实验结果进行总结和分析，修正可能存在的问题。
注意事项：1. 实验中要注意电路连接和开关的正确使用，确保电路安全；2. 编写程序时要注意代码的规范性和可读性，方便后续修改和维护；3. 在实验过程中及时记录实验数据和观察结果，以便后续分析和总结。
结论：通过本次课程设计，我学会了如何使用单片机来实现交通灯的控制功能，并加深了对交通灯控制原理的理解。
单片机课程设计报告1 交通灯1. 引言本文档是单片机课程设计的报告，主题为交通灯。
交通灯是城市交通管理的重要组成部分，合理的交通灯设置可以提高交通效率、保障交通安全。
本文将介绍交通灯的设计方案、实现过程以及遇到的问题及解决方法。
2. 设计方案2.1 总体设计思路本次交通灯设计采用的是基于单片机的控制系统。
通过在单片机上编程设计，控制交通灯的状态和时间，实现交通灯的自动切换，并保证交通流畅。
2.2 硬件设备本次设计所需的硬件设备包括：•单片机：采用STC89C52型单片机•交通灯信号灯模块：包括红灯、黄灯、绿灯三个灯泡及控制电路板•电源模块：用于提供电力供给2.3 软件设计本次设计的软件部分主要包括：•交通灯控制程序：通过编写程序控制单片机，实现交通灯的自动切换3. 实现过程3.1 准备工作在开始设计之前，我们首先进行了一些准备工作。
包括准备好所需的硬件设备，如单片机、交通灯信号灯模块和电源模块；同时也对单片机进行了初始化配置，以及编写好了交通灯控制程序的框架。
3.2 硬件连接我们将单片机与交通灯模块进行连接。
具体的连接方式如下：1.将单片机的IO口与交通灯模块的各个灯泡的控制引脚相连，以实现对灯泡亮灭的控制。
2.将电源模块与单片机进行连接，以提供电力供给。
3.3 软件设计与编程在硬件连接完成后，我们开始着手进行软件设计和编程。
主要的步骤包括：1.定义交通灯的状态：根据交通灯的信号变化规律定义交通灯状态，如红灯亮、黄灯亮、绿灯亮等。
2.编写控制程序的逻辑：根据交通灯的状态定义，编写控制程序的逻辑，实现不同状态之间的切换和持续时间的控制。
3.编程实现：根据以上设计，在单片机上编写程序，并通过烧录将程序烧录到单片机上。
3.4 测试与调试在程序编写完成后，我们进行了测试与调试。
通过在交通灯工作状态下的观察与测试，我们可以判断出程序是否符合设计要求，并进行必要的调试。
4. 遇到的问题与解决方法在设计与实现过程中，我们遇到了一些问题，具体包括：•问题1：单片机与交通灯模块的连接出现问题，导致交通灯无法正常工作。
基于单片机的交通信号灯设计交通信号灯是城市道路交通管理的重要组成部分，通过控制交通信号灯的亮灭顺序，可以有效地调控车辆和行人的通行，保证道路的交通流畅和安全。
本文将介绍基于单片机的交通信号灯设计。
一、设计目标本设计的目标是利用单片机控制交通信号灯的亮灭顺序，并根据交通状况进行动态调控，以提高道路通行效率和安全性。
二、硬件设计硬件设计包括交通信号灯、单片机、红外传感器等。
1.交通信号灯：根据道路情况选择适当的信号灯布局，一般包括红灯、黄灯和绿灯。
2.单片机：选用一款具有较好性能和稳定性的单片机，如STC89C513.红外传感器：用于检测车辆和行人的存在，以及计算通过时间。
三、软件设计软件设计分为信号灯控制程序和调控算法设计。
1.信号灯控制程序：根据信号灯的布局和时序要求，编写程序实现交通信号灯的亮灭控制。
通过单片机的输出口控制灯的状态切换，可以使用各种延时函数来控制各个灯的亮灭时间。
2.调控算法设计：根据交通状况和道路拥堵情况进行调控。
可以通过红外传感器检测车辆和行人的存在与否，并计算通过时间。
根据不同的情况，编写算法来动态调节交通信号灯的亮灭顺序和时间。
例如，当有车辆和行人需要通行时，可以延长绿灯时间；当一些方向车辆较多时，可以调节配时绿灯的时间比例。
四、系统功能设计完成后的交通信号灯系统具备以下功能：1.自动控制：根据预设的时序和调控算法，系统能够自动控制交通信号灯的亮灭。
2.动态调控：根据红外传感器检测到的交通状况和拥堵情况，系统能够动态调控信号灯的亮灭顺序和时间，以提高道路通行效率。
3.人工干预：在需要进行维护或出现特殊情况时，可以通过人机交互界面对信号灯进行手动控制。
4.报警功能：当交通信号灯系统出现故障时，系统能够及时报警，以提醒维修人员进行处理。
五、系统优势与传统的交通信号灯相比1.灵活性更高：通过单片机的程序设计，交通信号灯可以根据交通状况进行动态调控，提高道路通行效率。
2.可靠性更强：采用单片机控制，系统工作稳定可靠，可避免由于传统信号灯老化等原因导致的故障。
单片机 交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握交通灯控制器的设计方法；2. 学会使用编程软件进行单片机程序设计，实现交通灯控制功能；3. 了解交通灯系统的基本构成和运行原理，提高对电子工程实践的认识。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成单片机交通灯控制器的硬件搭建；2. 掌握基本的编程技巧，实现交通灯的定时切换和异常处理功能；3. 提高动手实践能力，培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子工程的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生的责任心和敬业精神，使其在项目实践中体会工程实践的重要性；3. 增强学生的环保意识，理解交通灯系统在节能减排方面的作用。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合单片机原理与应用，让学生在实际操作中掌握知识，提高技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其动手实践和团队协作能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成单片机交通灯控制器的设计与实现。
1. 单片机基础理论：回顾单片机的组成、工作原理和编程基础，重点讲解I/O 口控制、定时器及中断系统等知识点。
教材章节：第二章 单片机原理与应用。
2. 交通灯控制器设计：介绍交通灯系统的基本构成、工作原理及设计要求，分析控制器硬件设计方法，包括电路图绘制、元器件选型等。
教材章节：第三章 交通信号灯控制系统设计。
3. 程序设计：结合单片机编程语言，讲解交通灯控制程序的编写方法，包括主程序、定时器中断服务程序等。
教材章节：第四章 单片机编程与应用。
4. 硬件搭建与调试：指导学生进行交通灯控制器硬件的搭建、程序烧录及系统调试，分析并解决实际问题。
教材章节：第五章 单片机系统调试与优化。
5. 项目实践：组织学生分组进行项目实践，要求每组完成一个具有定时切换和异常处理功能的单片机交通灯控制器设计。
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。
单片机电子课程设计交通灯单片机电子课程设计交通灯是一项基于单片机技术开发的交通信号灯控制系统，是电子信息技术应用领域的重要实践课程之一。
它是通过单片机的控制来控制道路上的几组灯光，使得车辆、行人在道路上的行驶与摆动更加有序和安全。
这篇文档将从以下几个方面探讨单片机电子课程设计交通灯的设计思路、开发流程、实施过程及未来发展方向。
一、设计思路单片机电子课程设计交通灯的主要设计思路是通过控制电子器件来实现对交通信号灯的控制。
具体来说，我们需要使用LED灯、红外线检测模块、温度传感器等一系列电子元件，借助单片机的强大控制能力，实现对红绿灯状态的自动切换，保证道路交通的安全有序。
二、开发流程单片机电子课程设计交通灯的开发流程可以分为以下几个步骤：1. 硬件设计：首先需要设计硬件，包括选购各种电子元件，设计电路板以及各种接口连接。
硬件设计完成后，需要进行电路板焊接和测试，确保各个模块可以正常通信和工作。
2. 软件编程：在硬件设计完成且测试正常后，我们需要进行软件编程设计。
具体来说，我们需要使用汇编语言或c语言等编程语言，实现交通信号灯的自动控制，包括灯光切换、红绿灯时间设置、车辆检测和显示等。
3. 系统调试：在软件开发完成后，我们需要对整个系统进行调试。
包括对各个功能模块进行单独测试和整体性能测试，调整系统参数和软件算法，改善系统稳定性和工作效率。
4. 安装部署：当系统调试完成后，我们需要将整个系统进行安装和部署。
具体来说，系统需要进行外壳设计，预展示位置进行选择和安装，各个接口连接，系统的标识和标志体现等。
三、实施过程在完成单片机电子课程设计交通灯的开发后，需要根据实际情况来进行实施。
具体来说，我们需要进行以下几个步骤：1. 需求收集：首先需要了解道路、人流、车流等实际情况，并了解交通信号灯应该如何进行调整和优化。
2. 系统安装：在了解道路实际情况后，我们需要安装系统，并进行相关测试，确保系统可以正常工作。
单片机交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的原理及交通灯控制系统的基本构成；2. 掌握单片机编程的基本语法，如C语言或汇编语言；3. 学习并掌握交通灯控制流程图的绘制及程序设计；4. 了解交通灯控制系统在实际应用中的功能与作用。
技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的单片机交通灯控制系统；2. 能够独立编写程序，实现交通灯的红、黄、绿灯控制逻辑；3. 能够对所设计的系统进行调试和优化，确保其正常运行；4. 学会使用相关工具和仪器，进行电路搭建和程序烧录。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作意识，学会与他人共同解决问题；2. 激发学生对电子技术的兴趣，提高创新意识和动手能力；3. 增强学生的社会责任感，认识到科技在生活中的重要应用；4. 培养学生严谨、认真、细心的学习态度，为今后的学习和工作打下基础。
本课程针对单片机交通灯的设计，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的知识水平和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握单片机的基本原理和应用，培养其在电子技术领域的实际操作技能，同时注重培养其情感态度和价值观，为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 单片机基础理论：介绍单片机的组成、工作原理及性能特点，结合课本第二章内容，让学生对单片机有全面的了解。
2. 编程语言学习：以C语言或汇编语言为基础，讲解单片机编程的基本语法和编程技巧，对应课本第三章。
3. 交通灯控制系统原理：分析交通灯控制系统的基本构成、工作流程和功能，结合课本第四章内容，让学生了解实际应用场景。
4. 程序设计：学习并掌握交通灯控制流程图的绘制及程序设计，对应课本第五章，让学生能够实际操作编写程序。
5. 系统调试与优化：介绍系统调试的方法和技巧，分析常见的故障原因，对应课本第六章，让学生学会调试和优化程序。
6. 电路搭建与程序烧录：学习使用相关工具和仪器，进行电路搭建和程序烧录，对应课本第七章，培养学生的动手能力。
第1章概述自从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MCS-51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。
和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。
第2章核心器件简介和硬件设计2.1AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1．主要特性与MCS-51 兼容，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24Hz，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（两个外部中断源和3个内部中断源），可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。
•时钟电路：时钟电路的作用是产生单片机工作所需要的时钟脉冲序列。
•中断系统：中断系统的作用主要是对外部或内部的终端请求进行管理与处理。
AT89S51共有5个中断源，其中有2个外部中断源和3个内部中断源。
2．主要引脚功能图2. 1A T89C51引脚图•VCC：电源电压•GND：接地•P0口：P0口是一组8位双向I／0口。
P0口即可作地址／数据总线使用，又可以作为通用的I/O口使用。
当CPU访问片外存储器时，P0口分时先作低8位地址总线，后作双向数据总线，此时，P0口就不能再作I/O口使用了。
在访问期间激活要使用上拉电阻。
•P1口：Pl 是一个带内部上拉电阻的8准位双向I／O口，P1作为通用的I/O 口使用。
•P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I／O 口，P2即可作为通用的I/O口使用，也可以作为片外存储器的高8位地址总线，与P0口配合，组成16位片外存储器单元地址。
•P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位准双向I／0 口。
P3 口除了作为通用的I/O口使用之外，每个引脚还具有第二功能，具体分配如表2 表2 具有第二功能的P3口引脚端口引脚第二功能：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外中断0）P3.3 / INT1（外中断1）P3.4 T0（定时／计数器0外部输入）P3.5 T1（定时／计数器1外部输入）P3.6 / WR（外部数据存储器写选通）P3.7 / RD外部数据存储器读选通）•RST：复位输入。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRT0 位（地址8EH）可打开或关闭该功能。
DISRT0位缺省为RESET输出高电平打开状态。
•ALE／PROG(————)：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
即使不访问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的1／6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
对F1ash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。
该位置位后，只有一条M0VX和M0VC指令ALE才会被激活。
此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。
•PSEN(————)程序储存允许（PSEN(————)）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN(————)有效，即输出两个脉冲。
当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN(————)信号。
•EA(——)／VPP：外部访问允许。
欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H－FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。
需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接VCC端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。
F1ash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压Vcc。
•XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
3．MCS—51的中断源8051有5个中断源，它们是两个外中断INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、两个片内定时/计数器溢出中断TF0和TF1，一个是片内串行口中断TI或RI，这几个中断源由TCON和SCON两个特殊功能寄存器进行控制,其中5个中断源的程序入口地址如表4所示：表3中断源程序入口中断源的服务程序入口地址中断源入口地址外中断0 0003H定时/计数器0 000BH外中断1 0013H定时/计数器0 001BH串行口中断0023H2.2八段LED数码管LED显示屏作为大型显示设备的一种，具有亮度高、价格低、寿命长、维护简便等优点。
LED数码管的结构简单，分为七段和八段两种形式，也有共阳和共阴之分。
以八段共阳管为例，它有8个发光二极管(比七段多一个发光二极管，用来显示dP，即点)，每个发光二极管的阳极连在一起，如图3.6所示。
这样，一个LED数码管就有I根位选线和8根段选线，要想显示一个数值，就要分别对它们的高低电平来加以控制。
LED 灯的显示原理:通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同的字形，如dp，g,f,e,d,c,b,a全亮显示为８，采用共阳极连接驱动代码，代码表如下表5所示。
表5 驱动代码表显示数值dp,g,f,e,d,c,b,a 驱动代码0 11010000 C0H1 11111001 F9H2 10100100 A4H3 10110000 B0H4 10011001 99H5 10010010 92H6 10000010 82H7 11111000 F8H8 10000000 80H9 10010000 90H相应在程序软件上，可以通过调用程序给定的秒值经过特定计算算出需要显示的个位和十位，然后有DPTR调取LEDMAP的代码。
图2.2 LED数码管2.3硬件设计原理图及功能介绍单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行，当然，接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。
本系统在此基础上，加入了紧急情况处理与时间调整功能。
图2.3 系统的总体框图据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由按键设置模块产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块模块接受输出。
系统的总体框图如上所示。
单片机上电后，系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。
在此过程中随时调用急停按键和时间调节中断。
2.4单片机交通控制系统的功能要求。
2.4.1倒计时显示倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。
驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安全。
倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的1种方法，它可以提醒驾驶员灯色发生改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。
2.4.2时间的设置本设计中可通过键盘对时间进行手动设置，增加了人为的可控性，避免自动故障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变为红灯。
键盘是单片机系统中最常用的人机接口，一般情况下有独立式和行列式两种。
前者软件编写简单，但在按键数量较多时特别浪费I／0口资源，一般用于按键数量少的系统。
后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机I／0 口资源相对较少而需要较多按键时，此方法仍不能满足设计要求。
本系统要求的按键控制不多，且I／0口足够，可直接采用独立式。
2.4.3紧急处理交通路口出现紧急状况在所难免，如特大事件发生，救护车等急行车通过等，我们都必须尽量允许其畅通无阻，毕竟在这种情况下是分秒必争的，时时刻刻关系着公共财产安全，个人生死攸关等。
由此在交通控制中增设禁停按键，就可达到想此目的。
第3章系统软件程序的设计3.1程序框图全部控制程序实际上分为若干模块：键盘设置处理程序，状态灯控制程序，LED显示程序紧停程序，中断服务子程序，红绿灯时间调整程序等。
整个软件程序方面主要分两大部分：3.2主程序代码设计根据流程图，设计主程序代码如下：MAIN:MOV 25H,#30 ;MOV 26H,#20 ;MOV SP,#40H ;CLR P3.0 ;MOV TMOD,#66H ; T0、T1都计数方式，工作模式2MOV TL0,#255 ;MOV TH0,#0 ;MOV TL1,#255 ;MOV TH1,#0 ;SETB IT0 ;SETB IT1 ;MOV IE,#8FH ; 开中断SETB TR0 ; T0开始计数SETB TR1 ; T1 开始计数完整程序请参看附录2.第4章Proteus软件仿真4.1仿真开发系统的功能一个单片机系统经过总体设计，完成了硬件和软件开发。
元器件安装后在系统存储器中放入编制好的应用程序，系统即可运行。
一般来说，仿真开发系统应具有如下的功能：1）用户样机硬件电路的诊断与检查；2）用户样机程序的输入与修改；3）程序的运行、调试（单步运行、设置断点）、排错、状态查询功能；4）将程序固化到EPROM芯片中。
