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CPLD实现交通灯控制系统一.预期功能分别成东西走向和南北走向的主干道和支干道，其交通信号灯，分别实现一下状态：S0:支干道没有车辆行驶，支干道绿灯，支干道红灯S1:支干道有车辆行驶，支干道绿灯，支干道红灯S2:主干道黄灯，支干道绿灯S3:主干道红灯，支干道绿灯S4:主干道红灯，支干道黄灯状态亮灯停留时间S0 G2,R2 50秒S1 G2,R2 45秒S2 Y1,G2 5秒S3 R1,G2 25秒S4 R1,Y2 5秒二.原理框图根据设计要求和系统所具有的功能，并参考相关的文献资料，经行方案设计，可以画出如下图所示的交通信号灯控制器的系统框图。
1kHZ根据以上设计思路，可以得到如下的顶层文件原理图顶层文件的实体图：三.单元模块设计与仿真时钟分频模块系统的动态扫描需要1HZ的脉冲，而系统时钟计时模块需要1HZ的脉冲。
分频模块主要为系统提供所需的时钟计时脉冲。
该模块将1kHZ的脉冲信号进行分频，产生1S的方波，作为系统时钟计时信号。
其实体模块如下：将END TIME改为5SCLK采用系统的1KHZ的时钟脉冲仿真波形如下：可以看到能够得到1s的时钟脉冲交通灯控制及计时模块控制模块根据外部输入信号和计时模块产生的输出信号，产生系统的状态机，控制其他部分协调工作。
计时模块用来设定主干道和支干道计时器的初值，并为扫描显示译码模块提供倒计时时间。
控制及计时模块采用状态机进行设计，可以定义出5种状态，分别为S0:主干道绿灯，支干道红灯且没有车辆行驶；S1:主干道绿灯，支干道红灯或支干道有车辆驶入；S2:主干道黄灯，支干道红灯；S3:主干道红灯，支干道绿灯；S4:主干道红灯，支干道黄灯。
利用CASE语句定义状态的转换方式及时间的变换方式，达到主干道绿灯亮45秒，支干道绿灯亮25秒，黄灯亮5秒的设计要求。
其实体模块如下：CAR为支干道车辆检测开关在支干道有车的情况下，模块可以进行减计时CLK1S为1S的时钟脉冲TIME1H、TIME1L、TIME2H、TIME2L分别为主干道时钟高位、主干道时钟低位、支干道时钟高位、支干道时钟低位LED为LED灯发光情况，分别为主干道绿灯、主干道黄灯、主干道红灯、支干道绿灯、主干道黄灯、主干道红灯Count的总的系统时间，用来改变系统的状态仿真波形如下：通过仿真可以看到：当主干道绿灯，支干道红灯时，主干道倒计时高位置数0100，低位置数0101；支干道高位置数0101，低位置数0000；当主干道黄灯，支干道红灯时，主干道黄灯倒计时置数0101；支干道继续刚才的减计数；当主干道红灯，支干道绿灯时，主干道倒计时高位置数0011，低位置数0000；支干道高位置数0010，低位置数0101；当主干道红灯，支干道黄灯时，支干道黄灯倒计时置数0101；主干道继续刚才的减计数。
交通信号灯控制系统-数电课程设计……………………. ………………. …………………⼭东农业⼤学电⼦技术综合训练交通信号灯控制系统院部 jxydzgcxy专业班级 dqgcjqzdh学⽣姓名 vtmcjq 学号 20160000 指导教师侯加林、张观⼭装订线 ……………….……. …………. …………. ………⽬录摘要 (2)关键字 (2)设计要求 (2)系统概述 (3)交通灯逻辑分析 (3)（1）系统组成 (3)（2）逻辑分析 (4)⽅案设计 (6)（1）定时器的设计 (6)（2）控制器的设计 (7)电路图 (9)交通灯控制系统曹俊强摘要：交通信号灯常⽤于交叉路⼝，⽤来控制车的流量，提⾼交叉⼝车辆的通⾏能⼒，减少交通事故。
交通灯控制器主要由控制器、秒脉冲发⽣器、定时器、译码显⽰电路及信号灯组成。
控制器由74LS153与74LS74来实现，脉冲发⽣器⽤晶体震荡器产⽣，计数器采⽤两个74161来实现，显⽰电路经过74LS192的倒计数、七段显⽰译码器7447及七段数码显⽰器连接起来实现。
控制器通过R T对定时器进⾏控制，从⽽实现数字的显⽰及绿、黄、红灯的转换。
关键字：交通灯、控制器、脉冲发⽣器、定时器、译码显⽰、状态转换、主⽀⼲道。
设计要求：设计⼀个主⼲道和⽀⼲道⼗字路⼝的交通信号灯控制电路，其技术要求如下：1.⼀般情况下，保持主⼲道畅通，主⼲道绿灯亮、⽀⼲道红灯亮，并且主⼲道绿灯亮的时间不得少于60秒；2.当主⼲道绿灯亮超过60秒且⽀⼲道有车时，主⼲道红灯亮、⽀⼲道绿灯亮，但⽀⼲道绿灯亮的时间不得超过30秒；3.每次主⼲道或⽀⼲道绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒。
i.系统概述：本设计通过采⽤数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路⽤数字信号⾃动控制⼗字路⼝两组红、黄、绿交通灯的状态转换的⽅法,指挥各种车辆和⾏⼈安全通⾏,实现⼗字路⼝交通管理的⾃动化。
因此，在本次课程设计⾥，将以传统的设计⽅法为基础来实现设计交通控制信号灯。
请在此输入标题请输入正文简介湖北轻工职业技术学院机电工程系毕业设计2011级题目：十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计专业：机电一体化班级：机电4班姓名：学号：指导教师：设计题目﹕十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计指导教师姓名﹕职务或职称﹕教师毕业设计的任务﹕1、交通灯的相关知识，包括产生、发展等；2﹑控制电路、PLC的选型和接线图等；、本课题的研究目的与意义；3、硬件的设计，系统软件设计。
4、主要是程序的编写；5、仿真、实验结果和总结。
毕业设计具体要求﹕查阅资料（要求书籍五本以上，文献资料十篇以上），独立按时完成毕业设计；能够选定自己需要的单片机型号，设计出系统原理图，并写出符合要求的论文（论文一万字以上）。
毕业设计评分表专业班级技师电气091 学号097110128 姓名张军革课题名称十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计指导老师评分（50分）答辩小组评分（50分）工作量(5分)文献阅读(5分)学术水平与实际能力(10分)综合应用知识的能力(15分)文字图表(5分)学习态度(10分)工作量(5分)文献阅读(5分)学术水平与实际能力(15分)综合应用知识的能力(10分)文字图表(5分)答辩意见(10分)小计答辩小组评议答辩组长签名：年月日企业专家评议企业专家签名：年月日目录前言 (8)一. 交通灯的发展概述 (9)二. 课题背景及意义 (10)三. 课题任务级要实现的主要功能 (11)第一章PLC的特点及应用 (12)1.1 概述 (12)1.2 PLC的特点 (13)1.3 PLC的应用 (13)第二章PLC的结构及原理 (15)2.1 PLC的分类 (15)2.2 PLC的结构 (15)2.3 PLC的工作原理 (16)2.4 PLC汇编语言 (16)2.5 PLC的基本指令 (18)2.6 PLC交通灯毕业设计编程器件 (22)第三章梯形图的设计与编程方法 (22)3.1 控制要求 (22)3.2 控制时序 (22)3.3 PLC交通灯毕业设计硬件及外围元器件 (23)第四章程序设计 (25)4.1 PLC交通灯毕业设计梯形图 (26)4.2 PLC交通灯毕业设计指令图 (28)4.3 软件设计 (31)第五章PLC交通灯毕业论文设计总结 (31)谢辞 (32)参考文献 (32)前言当今，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。
模拟交通灯控制系统院（系）：电气与控制工程学院专业班级：测控技术与仪器1202班姓名：学号：指导教师：目录1.实际系统介绍 (1)2.设计目标 (1)3.用组态软件进行应用软件设计 (2)3.1 各画面设计与制作 (2)3.2 I/O设备设置 (2)3.3 变量定义 (3)3.3.1创建实时数据库 (3)3.3.2 具体I/O点的设计 (4)3.4 动画连接 (5)3.4.1 灯的定义 (5)3.4.2 车的定义 (6)3.4.3 人的定义 (6)3.4.4 开启按钮的定义 (7)3.4.5 复位按钮的定义 (7)3.5脚本程序的制作 (8)4.运行结果 (8)5.心得体会 (8)附录交通灯监控系统设计1.实际系统介绍应用组态软件(本实验采用三维公司力控组态软件)模拟十字路口交通灯运行状态,实现现场的模拟监控。
进入力控软件的开发环境,新建一个应用程序,应用工具箱和图库里的图形元素绘制十字路口的交通灯模型,建立实时数据库,组建I/O设备驱动,建立数据库变量和建立数据库连接,并制作动画连接,然后应用脚本语言编写应用程序,实现”控件,程序,实时数据库,对象”的整体运行。
2.设计目标要求用力控软件实现路口红绿灯交替有序的闪烁,在按下开始按钮后,南北方向与东西方向红绿灯颜色相反,持续点亮10秒,然后闪烁2秒绿灯，黄灯亮1秒。
实际运行效果与实际接近,画面美观,功能合理,节奏明快,简单明了。
具体的控制可分为以下几个阶段：（1）在0—10s东西向绿灯亮，南北向红灯亮。
东西方向可以直走左转、右转；南北方向只能右转。
东西方向车前进，人不动，南北方向车不动，人前进。
（2）在10—12s东西向绿灯闪烁，南北向红灯亮。
东西方向可以直走左转、右转；南北方向只能右转。
东西方向车前进，人不动，南北方向车不动，人前进。
（3）在12—13s东西向黄灯亮南北向红灯亮。
东西方向可以直走左转、右转；南北方向只能右转。
东西方向车前进，人不动，南北方向车不动，人前进。
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布，交通灯是城市交通的重要指挥系统。
交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段，对减少交通事故有明显效果。
可编程控制器PLC作为工业用的计算机，在工业自动化中的地位极为重要。
其具有小型化、价格低、可靠性高等特点，在各个行业也得到了广泛应用。
本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统，构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、硬件设计方法。
实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
1、设计系统简介系统上电后，交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。
启动按钮按下，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。
南北绿灯亮25s闪3s，黄灯亮2s后南北红灯亮30s。
东西方向与南北方向相同。
正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。
系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。
图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2．1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。
FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列，具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。
这里选用的是FX2N-80MＲ-D基本单元，带40点输入/40点继电器输出，选用额定电压12V、额定电流25mA（每段）高亮的共阴极两位25．4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。
选用直径200mm的圆形LED点阵，左边红、绿、黄灯额定电压DC12V，额定电流4．2A，额定功率50W，直接采用DC12V/4．2A电源供电。
各控制信号说明如表1所示。
SB2按下时，接点断开，停止工作。
按下SB3时，七段数码管显示“00”。
毕业论文（设计）题目：基于PLC的交通灯控制系统设计系（部）：光伏发电系学科门类：工科专业：光伏发电技术及应用学号 : XXXXXX姓名：XXXX指导教师：XXXX20XX年XX月XX日摘要本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对十字路口交通灯的控制，阐述了控制方案，同时根据十字路口交通灯的控制要求和特点，确定了PLC的输入输出分配，设计出梯形图并进行现场调试。
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。
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。
用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。
【关键词】：交通灯、PLC可编程控制器、可靠性高。
AbstractThis paper describes the useof FX2NseriesPLC Mitsubishi control of traffic lightsatacrossroads, andexpoundsthecontrol scheme, whileaccord ing to the con trol requireme nts and characteristics ofthe crossroads traffic lights,PLC in put and output distributio n was determ in ed, the ladder diagram is desig ned and debugg ing. The appeara nee of the traffic signal lamp, makethe traffic can be effective control, forease traffic flow, improve the road capacity,the effect of significantly reduc ing traffic accide nts. In order to achieve trafficman ageme nt,traffic man ageme nt, and strive to adva ncedscie ntific. With thecontrol system of traffic lights to achieve the control of programmingcontroller,and the system software, hardware design method, theexperime nt proves that the system realizatio n issimple, economic, effective in easing trafficcongestion, improve traffic capacity. To analyse the current situation and problems of moderncity traf fic control and management, combined with the traffic situati onillustrates the worki ng prin ciple of a traffic light control system,gives a simple and practical city traffic light con trolsystem PLC desig n. The programmable con troller in in dustrial automation is very important and widely used in various industries. With the developme nt of scie nee and tech no logy,the fun cti on of the programmable controller is increasingly perfect, together with thesmall, low price, high reliability, in the modernindustry in a more prominent role. [keyword]: traffic lights, PLC programmable con troller, high reliability.目录绪论 (1)1、交通灯控制系统 (2)1.1控制要求 (2)1.1.2南北向和东西向人行道 (2)1.2结合十字路口交通灯的模拟情况 (2)1.2.1南北向（行）和东西向（列）主干道 (2)1.2.2南北向和东西向人行道 (2)1.3 交通灯流程图 (3)2、可编程控制的程序设计 (4)2.1可编程控制器选择 (4)2.2十字路口交通灯控制时序图 (4)2.3可编程序控制器 1/0 端口分配 . (5)2.4交通灯控制PLC接线图 (5)2.5程序梯形图 (7)2.6程序设计表 (8)3、设计总结 (9)3.1难点分析 (9)3.1.1行人道红绿灯和主干道红绿灯的对应关系3.1.2交通灯的闪亮 (9)3.2调试错误与修改方法 (9)3.3PLC 智能化控制交通灯的方法 . (9)3.4收获与感悟 (10)致谢. (11)参考文献 (12)绪论随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京，上海，南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速公路，在高速公路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.1.1 交通灯控制系统的重要性 (3)1.1.2 PLC在交通灯控制系统中的应用 (4)1.2 研究目的和任务 (6)1.2.1 论文研究目的 (7)1.2.2 论文研究任务 (8)二、交通灯控制系统概述 (8)2.1 交通灯控制系统的定义 (10)2.2 交通灯控制系统的组成 (10)2.2.1 硬件设备 (11)2.2.2 软件系统 (12)2.3 交通灯控制系统的分类 (13)2.3.1 传统交通灯控制系统 (15)2.3.2 基于PLC的交通灯控制系统 (16)三、PLC技术基础 (17)四、基于PLC的交通灯控制系统设计 (19)4.1 设计原则和设计要求 (20)4.1.1 设计原则 (21)4.1.2 设计要求 (22)4.2 系统架构设计 (23)4.2.1 总体架构设计 (26)4.2.2 控制器设计 (27)4.2.3 传感器设计 (28)4.3 系统功能实现 (29)4.3.1 交通灯控制功能实现 (30)4.3.2 系统监控功能实现 (32)4.3.3 故障诊断与报警功能实现 (33)五、系统测试与性能分析 (35)一、内容概括本文主要针对基于PLC的交通灯控制系统进行了深入研究和设计。
对交通灯控制系统的基本原理和功能进行了详细阐述，包括红绿灯的切换、行人过街按钮的响应以及故障检测与报警等功能。
对PLC 在交通灯控制系统中的应用进行了分析，重点介绍了PLC的硬件组成、编程语言以及编程方法等方面的内容。
在此基础上，设计了一套完整的基于PLC的交通灯控制系统，并通过实际应用验证了其可行性和稳定性。
对整个系统进行了总结和展望，为今后类似项目的开展提供了有益的参考。
1.1 研究背景和意义随着城市化进程的加快，智能交通系统在现代城市建设中扮演着越来越重要的角色。
交通灯作为道路交通管理的重要组成部分，其控制系统的先进性和稳定性直接关系到道路通行效率和交通安全。
单片机交通灯控制系统摘要：基于89C51单片机作为控制中心的交通灯控制系统，该系统有红、黄、绿三种信号灯显示功能，还有交通方向指示信号和倒计时功能。
关键词：单片机；控制系统；交通灯汽车工业的发展，带动着生产经济的发展，随之而来的是人们的购车热潮，越来越多的汽车增加了城市交通的负担，如何能够更有效的疏导交通已成为当今社会的一大难题，那么就需要有一套性能可靠，功能齐全，安全有效的交通灯控制系统，来合理指挥交通。
本文介绍的是一种基于89C51单片机作为控制中心的交通灯控制系统。
1系统控制的基本要求十字路口交通灯控制系统：东西方向、南北方向各有一组红、黄、绿三色信号灯，一组直行，左转，右转方向信号灯，有左转待停信号灯和一个时钟系统，时钟系统由两个LED组成，用于显示时间的变化。
具体要求为：1）要能够满足初始时东西向和南北向的红绿灯都亮红灯；2）在东西向路口亮绿灯40 s之后，转黄灯亮5 s，然后再转红灯亮40 s；3）南北向的红绿灯要能够与东西向相配合，再东西向绿灯亮的时候亮红灯，反之则亮绿灯；4）紧急事件发生之时，按下单脉冲按钮，则东西南北向都亮10 s红灯；5）东西向以及南北向的红绿灯时间要能够在LED显示器上显示；6）所有的上述时间设置，要能够满足根据车流量进行实时调节的需求。
2硬件电路的设计本次系统的硬件电路设计如图1所示。
如图1所示，本次构建的硬件系统包括了89C51单片机，接口芯片、交通灯以及时间显示几个重要的构成部分。
其中，89C51单片机是一个标注你的40引脚双列直插式的集成电路芯片，具有功能较强，功耗相对较低，而且能够适应恶劣环境下工作的特点，芯片内置了256KB数据存储以及4KB程序存储，非常适合本次构建的交通灯控制系统的实际需求。
接口芯片采用的是英特尔公司设计生产的8255A芯片，该芯片的满足I/O接口的实际需求，具有使用相对方便，通用性较强的特点，能够满足本系统设计的需求。
交通灯采用的是双色LED装置，包括了红色LED管芯以及绿色LED管芯，通过电平的加高或者调低，从而实现红灯、绿灯、黄灯的亮、灭。
目录。
1 系统概述 (1)1.1 应用背景及意义 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计要求 (2)2 方案论证 (2)2.1 方案比较 (2)2.2 方案选择 (3)2.3 方案设计 (4)2.4 方案时序图..................................... 错误!未定义书签。
3. 硬件设计 (7)3.1 I/O分配 (7)3.2 I/O接线图 (8)3.3 元器件选型 (10)4. 软件设计 (12)4.1 主流程 (12)4.2 梯形图 (14)5. 系统调试 (19)5.1 软件调试： (19)5.2 硬件调试 (21)设计心得 (22)参考文献 (23)附录A：程序指令 (23)1 系统概述1.1 应用背景及意义随着城市和经济的发展，交通信号灯发挥的作用越来越大，正因为有了交通信号灯，才使车流、人流有了规范，同时，减少了交通事故发生的概率。
然而，交通信号灯不合理使用或设置，也会影响交通的顺畅。
因此，在实际设计时要遵循一定的原则和要求。
在十字路口，四面都悬挂着红、黄、绿、三色交通信号灯，它是不出声的“交通警察”。
红绿灯是国际统一的交通信号灯。
红灯是停止信号，绿灯是通行信号。
交叉路口，几个方向来的车都汇集在这儿，有的要直行，有的要拐弯，到底让谁先走，这就是要听从红绿灯指挥。
红灯亮，禁止直行或左转弯，在不碍行人和车辆情况下，允许车辆右转弯；绿灯亮，准许车辆直行或转弯；黄灯亮，停在路口停止线或人行横道线以内，已经继续通行；黄灯闪烁时，警告车辆注意安全。
1.2 设计任务采用PLC构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。
系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。
SA1手柄指向左45º时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图11-9所示工作时序周而复始，循环往复工作。
正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。
目录 第1章 绪 论 ..................................................................................... 1 1.1 概述 .......................................................................................... 1 1.2 设计目的 .................................................................................. 1
第2章 交通信号灯的硬件设计及工作原理 ................................... 2 2.1 系统设计原理概述 ................................................................. 2 2.1.1 系统组成 ............................................................................ 2 2.1.2 系统工作原理 .................................................................... 3 2.2 系统的硬件设计 ...................................................................... 3 2.2.1 AT89S52的振荡器及时钟电路 ......................................... 3 2.2.2 复位及复位电路 ................................................................ 4
第3章 交通灯控制系统的软件设计 ............................................... 6 3.1 软件系统功能概述 .................................................................. 6 3.2 软件程序 .................................................................................. 7 3.2.1 主程序 ................................................................................ 7 3.2.2一秒定时子程序 ................................................................. 9 3.2.3 显示子程序 ...................................................................... 10
第4章 调试与故障分析 ................................................................ 11 4.1 硬件调试、故障分析及解决方法 ......................................... 11 4.2 软件调试故障分析 ................................................................ 12
小 结 ................................................................................................. 14 参 考 文 献 ..................................................................................... 15 附录一 电路原理图 ....................................................................... 16 附录二 源程序 ............................................................................... 17 1
第1章 绪 论 1.1 概述 随着经济发展，城市化速度加快，机动车辆占有量急剧增加，由此引发出日益严重的交通问题：交通拥挤甚至堵塞，交通事故频繁，空气和噪声污染严重，公共运输系统效率下降等。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。基于单片机控制的交通信号灯的出现，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。
1.2 设计目的 （1）加强对单片机和C51语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。 （2）用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。 （3）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。 （4）提高利用已学知识分析和解决问题的能力。 2
第2章 交通信号灯的硬件设计及工作原理 2.1 系统设计原理概述 本系统选择单片机AT89S52作为交通灯控制器，对LED交通灯和倒计时信号灯进行实时控制。绿灯亮放行23秒，黄灯亮警告2秒，然后红灯亮禁止25秒，然后绿灯亮放行，交替闪烁，同时用两位数码管进行倒计时显示。使用P1、P2口输出信号灯的控制码，串行口输出LED显示器的段码。当使两条线路交替地成为放行线和禁止线时，就可以实现定时交通控制。
2.1.1 系统组成 交通灯的原理电路以微处理器AT89S52为核心，实时地对LED交通信号灯，倒计时显示器进行控制。大部分的功能都是由单片机软件编程来完成，一方面降低了系统的成本，一方面又提高了系统的稳定性和可靠性。AT89S52这种单片机的内部集成了储存单元，可以用很少的外围元件来构成功能强大的系统，而且通过总线扩展和程序修改，可以很方便的进行功能的修改和扩展，拥有广泛的应用前景。 用单片机实现交通信号灯的控制，真正实现起来又会出现诸如信号的驱动，车辆到达的感知等许多具体问题。由于实验室提供的实验设备和器材有限，在此我们仅以模拟的方式进行说明。所谓模拟，就是一绿、黄、红三只共两组发光二极管表示交通灯信号。 3
2.1.2 系统工作原理 本系统选用AT89S52作为交通灯控制器，对LED交通灯和倒计时信号灯进行实时控制。绿灯亮放行23秒，黄灯亮警告2秒，然后红灯亮禁止通行25秒。然后绿灯亮放行，交替闪烁，同时使用两位数码管进行秒数递减时间显示。使用P1，P2口输出信号灯的控制代码，串行口输出LED显示器的段码。当使两条路线交替的成为准行和禁止线时，就可以实现定时交通控制。交通灯的总体框图如图2-1所示。
图2-1 交通灯总体框图 2.2 系统的硬件设计
2.2.1 AT89S52的振荡器及时钟电路 时钟电路用于产生单片机所需要的时钟信号，单片机在时钟信号控制下各部件之间同步协调工作，时钟信号控制着计算机的工作节奏。 在MCS-51芯片内部都有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2，而在芯片的外部，XTAL1，XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自振荡器，在引脚XTAL2上输出3V左
复位电路 时钟电路 AT89S52 控制器 倒计时显示电路 信号灯显示电路 4
右的正弦波，这就是单片机的振荡电路，如图2-2所示。 图2-2 振荡电路图 因为XTAL1和XTAL2之间外接的是石英晶体，所以电容C2和C3的值选择为30 pF。C2、C3对振荡频率有微调作用，石英晶体的频率范围可在1.2~12MHz之间选择。本系统选用了12MHz的石英晶体。为了减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定、可靠的工作，本人在焊接时尽可能使振荡器和电容排得与AT89S52靠近。实际上AT89S52也可使用外部振荡器。这时，外部脉冲信号是经XTAL2引脚注入，由于XTAL2端逻辑电平不是TTL的，故需外接一个上拉电阻。外部振荡脉冲源方式常用于多片AT89S52同时工作，以便于同步。因为我没有使用这种方式，故AT89S52外接时钟源接法在此不再叙述了。
2.2.2 复位及复位电路 1.复位操作 复位是单片机的初始化操作，单片机在启动运作时，都需要先复位，其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的初始化之外，当由于程序出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键以重新启动。 5
除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，复位状态如表2-1所示。
表2-1 寄存器复位状态表 寄存器 复位状态 寄存器 复位状态 PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0-P3 FFH SCON 00H PMOD 00H SBUF 不定
2.复位信号及其产生 RST脚是复位信号的输入端，复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期（即2个机械周期）以上。由于使用了12MHz的晶振，复位信号持续时间要超过2μs才能完成复位操作。 3.复位电路 复位操作上有上电自动复位和按键手动复位两种。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。上电瞬间，RC电路充电，RST引脚断出现正脉冲。这样，只要电源VCC的上升时间不超过1ms，就可以实现上电自动复位，即接通电源就可以完成系统的复位操作。这种复位方式虽然简单，但是有它的缺点，即：当当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，我们没有复位键，所以无法重新启动，而只有再
