基于单片机AT89C51交通灯控制器的设计

基于AT89C51单片机的交通灯系统设计摘要：本文设计了一种基于AT89C51单片机的交通灯系统。

该系统通过使用AT89C51单片机作为控制核心，结合LED灯、红外传感器等硬件部件，实现了智能交通灯的功能。

利用AT89C51单片机的高性能和可编程性，本文提出了基于状态机的控制算法，实现交通灯的精确控制，以提高交通效率和安全性。

试验结果表明，所设计的交通灯系统稳定可靠，具有一定的应用价值。

关键词：AT89C51、单片机、交通灯、智能控制、状态机1. 引言交通灯作为城市道路交通的重要组成部分，对交通的顺畅和安全起着至关重要的作用。

传统的交通灯系统通常接受定时控制方式，无法依据实际交通状况进行灵活调整，导致交通拥堵和交通事故频发。

因此，设计一种智能交通灯系统，能够依据实时交通状况智能调整交通信号灯的状态，具有重要的现实意义。

2. 系统设计2.1 系统硬件设计本文所设计的交通灯系统接受AT89C51单片机作为控制核心，具有较高的性能和可编程性。

系统硬件部件包括LED灯、红外传感器、电路板等。

其中，LED灯用于表示交通灯的红、黄、绿三种状态；红外传感器用于感知车辆的存在与否。

这些硬件部件通过电路板毗连并与AT89C51单片机进行相应的电路毗连，构成完整的交通灯系统。

2.2 系统软件设计系统软件主要包括控制算法的设计和程序编写。

本文接受了基于状态机的算法，实现交通灯的智能控制。

系统依据红外传感器感知到的车辆状况和交通灯当前的状态来进行裁定，从而确定下一时刻交通灯的状态。

详尽实现过程如下：状态1：红灯状态。

当红灯亮起时，表示该方向的车辆需要停车等待。

系统检测到车辆通过红外传感器时，切换到状态2。

状态2：绿灯状态。

当绿灯亮起时，表示该方向的车辆可以通行。

系统计时一定时间后，切换到状态3。

状态3：黄灯状态。

当黄灯亮起时，表示该方向的车辆应注意停车。

系统计时一定时间后，切换到状态1。

该算法能够依据交通灯的当前状态和车辆的状况进行相应的状态切换，实现智能交通灯的控制。

模拟交通灯设计报告题目交通信号灯控制系统团队研发区第二组完成时间2011-11-31贵州民族学院开放实验室`目录一、项目名称 (1)二、选题背景 (1)2.1 课题背景 (1)2.2 交通灯的历史 (1)三、单片机简介 (2)3.1 单片机的发展历程 (2)3.2 单片机的特点： (3)3.3 AT89C52单片机简介 (4)四、设计基本要求和步骤 (5)4.1 基本要求 (5)4.2 设计步骤 (6)五、硬件和软件设计 (6)5.1 硬件电路图 (6)5.2 程序流程图 (8)主程序 (8)运行过程 (9)LED显示程序 (10)T0中断 (11)INT0中断 (11)5.3 P0、P1口显示状态编码表 (12)5.4 程序源代码 (12)5.5 程序运行效果图 (21)六、心得体会 (22)七、参考文献................................................................................. 错误!未定义书签。

模拟交通灯设计报告一、项目名称十字路口交通信号灯控制系统二、选题背景2.1 课题背景由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增，大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。

日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题，在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。

随着电子技术的发展，利用单片机技术对交通灯进行智能化管理，已成为目前广泛采用的方法。

2.2 交通灯的历史1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。

目录基于AT89C51单片机的交通灯系统设计与模拟 (1)1绪论 (3)1.1引言 (3)1.2 交通灯发展历史 (4)1.3智能交通灯的研究意义 (4)1.4设计目的及内容 (5)1.4.1设计目的 (5)1.4.2设计内容 (6)2硬件选择与说明 (6)2.1单片机及其最小系统 (6)2.1.1控制芯片AT89C51介绍 (7)2.1.2单片机主控制系统 (8)2.2 LED数码管模块 (10)2.2.1 74247七段显示译码器 (11)2.2.2 74HC238译码器 (12)2.2.374HC573锁存器 (13)2.3 LED发光二极管 (14)3交通灯系统各电路模块 (15)3.1车辆指示灯工作模块 (15)3.1.1交通信号灯规定 (15)3.1.3交通灯的工作流程 (16)3.1.4可调整工作模式 (20)3.2车流量检测电路 (20)3.5违规通行检测报警电路 (22)3.6按键部分 (23)4 供电电源 (24)4.1 太阳能供电部分 (25)4.2 交流供电部分 (26)4.3 电源自动切换部分 (27)4.4 其他部分 (28)5 信号灯设施防雷保护 (30)5.1 交通灯的引雷特性 (30)5.2 交通灯防雷措施 (31)参考文献 ............................................ 错误！未定义书签。

致谢 ................................................ 错误！未定义书签。

附录 (35)基于AT89C51单片机的交通灯系统设计与模拟摘要：随着机动车行业的蓬勃发展，机动车的数量逐年增加，不仅对城市道路交通产生了巨大的压力，而且对城市的交通秩序也产生了非常的大影响。

造成交通拥堵有着多方面的原因：车辆数目多，道路数目少；道路修建不合理；交通事故等等。

为保证城市道路交通秩序，提高安全性和效率，除了制定必要的交通规则，还必须实施红绿灯指挥控制系统。

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。

十字路口交通灯控制系统的设计1.设计思路近年来，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。

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。

1.1 电源提供方案采用单片机控制模块提供电源。

1.2显示界面方案采用数码管显示。

这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。

1.3 输入方案：直接在I/O口线上接上按键开关。

由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择该方案。

2 单片机交通控制系统总体设计2.1单片机交通控制系统的通行方案设计设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。

一共可以有四个状态。

通过具体的路口交通灯状态的分析我们可以把这四个状态归纳如下：（1）东西方向红灯灭，同时绿灯亮，南北方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时80秒。

此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。

（2）东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时3秒。

此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。

（3）南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时60秒。

此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。

（4）南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时3秒。

此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。

用图表表示灯状态和行止状态的关系如下：表1交通状态及红绿灯状态灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。

基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统一、概述随着城市化进程的加速，交通问题日益凸显，而交通灯作为城市交通的重要组成部分，其控制系统的设计和优化显得尤为重要。

基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统，作为一种智能化、高效化的解决方案，正逐渐受到广泛关注和应用。

本系统以AT89C51单片机为核心控制器，结合外围电路和编程技术，实现对交通灯信号的有效控制。

AT89C51单片机以其高性能、低功耗、易编程等特点，在交通灯控制领域具有广泛的应用前景。

通过本系统的设计与实现，不仅能够模拟真实交通场景下的交通灯控制过程，还能够为实际交通灯控制系统的优化提供有益的参考和借鉴。

我们简要介绍了基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统的研究背景和意义，以及系统的主要特点和优势。

本文将详细阐述系统的硬件设计、软件编程、功能实现以及性能优化等方面的内容，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。

1. 交通灯控制系统的重要性交通灯控制系统在现代城市生活中扮演着至关重要的角色。

随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增加，道路交通压力日益增大，交通拥堵和交通事故频发成为制约城市发展的重要因素。

一个高效、稳定的交通灯控制系统对于提高道路交通效率、减少交通事故发生率具有不可忽视的意义。

交通灯控制系统能够规范交通秩序，确保车辆和行人有序通行。

通过合理设置红绿灯的时长和顺序，交通灯控制系统能够实现对交通流的精确控制，避免车辆和行人之间的冲突，减少交通拥堵和混乱现象的发生。

交通灯控制系统能够提高道路通行能力，缓解交通压力。

通过优化交通灯的控制策略，可以减少车辆在交叉口等待的时间和次数，提高道路的通行效率。

这不仅可以缓解城市交通拥堵问题，还可以减少车辆尾气排放，有利于改善城市环境质量。

交通灯控制系统还具有一定的智能化和自适应能力。

随着物联网、大数据等技术的不断发展，交通灯控制系统可以实现对交通流量的实时监测和预测，并根据实际情况自动调整控制策略，以适应不同时间段和交通状况的需求。

安徽工商职业学院ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE毕业设计（论文）基于单片机控制的交通灯毕业设计系别：电子信息系专业班级：10应用电子技术2班学号： ******学生姓名：**指导老师：**二零一二年十月基于单片机控制的交通灯毕业设计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口设置红灯、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：AT89C51LED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目录摘要 (2)ABSTRACT (3)前言 (5)一、工程简介 (6)(一）、概述 (6)(二)、工艺流程图 (7)二、工程设计 (7)（一）、控制方案的确定 (7)（二）、硬件部分 (8)（1）、交通灯控制系统的硬件设计 (8)（2）、硬件系统的设计具备以下原则 (8)（3）、硬件结构框图（如图3所示） (8)（4）、交通灯控制系统的原理框图（如图4所示） (8)（5）、8279的结构及引脚功能 (12)(三)、软件部分 (16)（1）、延时子程序的计算 (17)（2）、流程图（如图8所示） (17)三、系统的试调运行 (18)（一）、硬件调试 (18)（1）、静态调试 (18)（2）、动态调试 (18)四、系统设计及总结特点 (19)致谢 (20)参考文献 (20)附录A：源程序 (21)附录B：电路图 (27)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。

摘要本文采用AT89C51单片机芯片为核心控制器件设计的交通灯控制器，该系统主要包括单片机最小系统，按键，数码管显示，交通灯演示系统。

系统主要具有有人行道，交通灯的基本功能，倒计时，紧急情况处理，根据具体情况手动控制等功能。

通过AT89C51并接数码管和发光二极管来实现交通灯的变化规律，P1口设置红，绿灯点亮时间功能的实现;红绿灯循环点亮，倒计时剩余10秒时黄灯闪烁警示。

本系统的研发周期短，可靠性高，实用性，操作简单，维护方便，扩展功能强大。

本系统软硬件相结合，通过Proteus软件仿真，基本实现了交通信号灯的模拟。

关键词：AT89C51；数码管；交通灯控制器ABSTRACTIn this paper, AT89C51 chip as the core control device design traffic light controller, the system includes smallest single-chip system, keyboard, digital display, traffic lights demonstration system. System mainly has a sidewalk, the basic functions of traffic lights, countdown, emergency treatment, according to the specific circumstances of manual control and other functions. And connected via AT89C51 LED digital tube and realized traffic lights change, P1 port settings of red, green lighting time function is implemented; traffic light cycle light, countdown 10 seconds remaining yellow flashing warning. The system development cycle is short, high reliability, practicality, simple operation, easy maintenance, expansion and powerful. This system combines hardware and software, Through the Proteus Software Simulation,the basic realization of traffic lights simulation.Keywords: AT89C51; System; Digital pipe; Traffic light controller目录绪论 (1)1.整体方案设计 (2)1.1 方案分析 (2)1.2 方案确立 (3)2.系统的硬件设计 (3)2.1设计原理及方法 (3)2.2 AT89C51单片机最小系统 (4)2.2.1 复位电路 (4)2.2.2 时钟电路 (5)2.2.2 EA脚的功能及接法 (6)2.3其它硬件模块介绍及连接 (7)2.3.1 倒计时显示模块 (7)2.3.2 交通灯显示模块 (8)2.3.3 按键控制模块 (9)2.3.4 电源模块 (10)3.系统的软件设计 (10)3.1系统相关参数计算 (10)3.1.1 T0的计数初值 (10)3.1.2 倒计时显示的理论分析 (10)3.1.2 交通灯状态显示的理论分析 (11)3.2系统主程序设计 (11)4.系统的Proteus软件仿真 (12)4.1 Proteus仿真图 (12)4.2 Proteus仿真的结果分析 (12)结束语 (14)参考文献 (14)致谢 (15)附录：程序源代码 (16)绪论随着人口的迅速增长，道路资源的有限性和交通工具爆炸性的发展，城市交通正面临着严峻考验，因此造成日益严重的交通问题，每天的交通拥堵成了家常便饭但又不得不忍受。

毕业论文(设计) 题目基于单片机的交通灯控制系统设计学生姓名王义爱学号20061336043院系信息与控制学院专业自动化指导教师王玉芳二Ｏ一Ｏ年五月二十日目录1 绪论 (1)1.1研究意义 (1)1.2交通灯研究现状 (2)1.2.1 国内城市交通现状 (2)1.2.2 国际先进成果 (2)1.3研究内容 (2)2 总体方案设计 (3)3 硬件设计 (4)3.1 单片机概述 (4)3.2 电源电路 (7)3.3 检测电路 (8)3.3.1 红外传感器的发展 (8)3.3.2常用的红外传感器 (8)3.3.3 主动式红外传感器简介 (9)3.3.4 检测电路 (10)3.3 紧急按键K1电路 (11)3.4 红绿灯显示电路 (11)3.5 倒计时显示电路 (12)3.6振荡电路 (14)3.7复位电路 (14)4 系统软件设计 (15)4.1 主程序设计 (16)4.2延时子程序 (19)4.2.1 计数器硬件延时 (19)4.2.2 软件延时 (21)4.3 计数器计数 (22)4.4 数码管显示子程序 (22)4.5 黄灯闪烁子程序 (23)4.6 车流量算法子程序 (23)4.7 紧急车辆子程序 (24)5 系统实现 (25)5.1 仿真软件简介 (25)5.1.1 Proteus软件简介 (25)5.1.2 Keil软件简介 (26)5.2 仿真实现 (28)5.3 实物设计 (29)6 结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)ABSTRACT (34)附录程序清单 (35)基于单片机的交通灯控制系统设计王义爱南京信息工程大学信息与控制学院南京 210044摘要：本文根据AT89C51单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，提出了一种用单片机自动控制交通灯以及时间显示的方法，同时给出了软硬件设计的方法。

设计的过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要设计问题都有涉足。

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。