单片机交通灯的控制
指导教师：解晓飞
班级：14自动化—1班 学生： 马建伟 学号：201412020118
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论文的结构和主要内容
第一部分：单片机交通灯控制设计背景 第二部分：系统需求分析 第三部分：系统设计 第四部分：系统仿真 第五部分：致谢
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设计背景
背景
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。
3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；
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设计要求
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、一道有车而另一道无车（实验时用开 关 K0 和 K1 控制），交通灯控制系统能 立即让有车道放行；
6、有紧急车辆要求通过时，系统要能禁 止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧 急车由K2 开关模拟。
控制流程图
东西绿灯 南北红灯
东西红灯亮 南北黄灯闪
东西黄灯闪 南北红灯亮
东西红灯 南北绿灯
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软件设计
程序组成： 初始化（系统初始化，中断初始化） 定时（交通灯状态转换） 显示（指示灯、剩余时间） 紧急状态
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入口 初始化
显示
主程序流程图
入口 状态灯显示 南北剩余时间显示 东西剩余时间显示
单片机
红黄绿信号灯
按键控制
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键盘操作指示
一道有车而另一道无车（实验时用开关 K0 和 K1 控制），交通灯控制系统能立 即让有车道放行；
有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普 通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车 由K2 开关模拟。
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时间显示电路
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3.1电路原理图
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交通灯电路图
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，加入了违规检测电路和
车流量检测电路为单片机采集数据，
单片机对此进行具体处理，及时调整
控制指挥，为了超越视觉指挥的局限
性，同时接上蜂鸣器，在听觉上加强
了指挥提醒作用。
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2级LED数码管显示
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MSC-51系列单片机 ATSC51和可编程并行I/O接口芯片80C51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，倒计时剩秒时黄灯闪烁警 示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
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3、硬件设计
单片机选型：AT89S51 复位电路：上电+按钮 晶振电路 键盘：独立键盘+中断 数码管显示：LED LED指示灯显示
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2、总体设计
键盘
单片机
LED数码管显示 LED指示灯
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单片机交通灯控制基本构成及原理
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
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紧急情况 急停按钮
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仿真结果分析
仿真实验实现南北方向车道和东西方向车道两条 交叉道路的车辆交替运行，南北方向（主干道）每 次通行时间设为10秒、东西方向通行时间设为10 秒，时间可以在程序中修改。同时能够实现红灯、 黄灯、绿灯状态转换，红绿灯转换时间为3秒，转 黄期间黄灯亮。可以准仿真确结果显分析示每个状态所剩余的时 间，按下禁行普通车辆键，东西南北方向都亮红灯 ；按下南北放行键，南北绿灯亮，东西红灯亮；按 下东西放行键，东西绿灯亮，南北红灯亮；任何时 候按下返回键，此系统都将回到初始状态，当紧急 状况出现时，按下紧急开关，可实现主干道和支干 道全部禁止通行，允许紧急车辆安全通行，实现了 课程设计的利用单片机的p1口来驱 动和控制各种信号灯的燃亮和 燃亮时间，在实际中，交通灯 的信号灯需要用高电压控制， 在这里我们只是模拟一下它的 控制信号，所以我们就只用单 片机的信号引脚直接来控制发 光二极管
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3.2键盘电路设计
K1交通灯运行 K2交通灯停止
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软件设计
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显示子程序流程图LOGO
定时中断流程图
定时中断入口
N
1秒到？
Y
当前显示时间减1
N
是否有一个为0？
Y
状态变换
判断状态S
东西绿灯 南北红灯
东西黄灯 南北红灯
东西红灯 南北绿灯
东西红灯 南北黄灯
返回
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中断1入口
关中断
更换当前显示值：
南北0，东西0
状态灯：红色
调显示子程序
N Y
K2键按下？
开中断
致谢
感谢大学里教过我的老师，不仅让我 学到了许多专业知识，更让我知道有 严谨和勤奋的学习态度，坚忍不拔的 精神是多么重要，最重要的是对人生 的态度。
感谢我的导师对我毕业设计的悉心指 导，提出了很好的建议和提供很多帮 助。
最后，感谢答辩的老师，谢谢！ LOGO
系统需求分析
1、设计任务 2、总体设计 3、硬件设计 4、软件设计 5、系统调试
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1设计任务 交通灯控制系统设计
设计要求
1、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，时间可设置修改
2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才 能变换运行车道；