广西大学电气工程学院单片机课程设计报告题目51交通灯设计专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名PAGE\*MERGEFORMAT18基于51单片机的交通灯控制系统设计摘要：在日常生活中，交通信号灯的使用，市交通得以有效管理，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。交通灯控制系统由89C52单片机、LED显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外，还具有LED信息显示功能，使交通实现有效控制。关键词：交通灯，单片机，自动控制引言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。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善.伴随人口车辆的日益增长，那么十字路口车辆穿梭，行人熙攘，如何才能使交通井然有序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。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。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让正在路口内直行的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。本系统采用MSC-51系列单片机来设计交通灯控制器，实现了各方向车辆、行人轮流通行的功能，此外还设置人性化倒计时显示。同时还具有南北、东西方向强制通行功能。二、概要设计2.1设计思路利用单片机实现交通灯的控制，该任务分以下几个方面：a实现红、绿、黄灯的循环控制，并且交通灯系统带有左转信号灯。要实现此功能需要表示三种不同颜色的共16个LED灯，每两个一组分别接在51单片机的不同管脚，用软件实现控制。b用数码管显示倒计时。采用2个两位共阴极数码管，利用动态显示，通过单片机IO口控制位选，段选动态显示时间情况。c实现急通车。这需要人工实现，编程时利用到中断才能带到目的，当有按钮按下时，可以使东西方向（南北方向）显示绿灯，另一个方向显示红灯，禁止车辆通行。当情况解除，通过复位按键使交通灯重新恢复工作。2.2设计的主要内容和要求交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行；黄灯是一种过渡用的信号灯，当它亮时，表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车（或者左转）的时候，南北方向就禁止行车，即此时东西方向的绿灯亮红灯灭，而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车（或者左转）的时候，东西方向就禁止行车，即此时南北方向的绿灯亮红灯灭，而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时，能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。数码管北西南绿直行数码管北黄灯缓红灯停绿左转东图1十字路口交通灯配置示意图2.3总体设计框图见图2：交通灯循环最小系统倒计时显示紧急情况控制图2三、硬件设计3.1LED循环电路设计89C52单片机概述MCS-51单片机内部结构：89C52是MCS-51系列单片机的典型产品，现在以这一代表性的机型进行系统的讲解。89C52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极大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。89C52主要功能特性：·标准MCS-51内核和指令系统·片内8kROM（可扩充64kB外部存储器）·32个双向I/O口·256x8bit内部RAM（可扩充64kB外部存储器）·3个16位可编程定时/计数器·时钟频率3.5-12/24/33MHz·向上或向下定时计数器·改进型快速编程脉冲算法·6个中断源·5.0V工作电压·全双工串行通信口·布尔处理器—帧错误侦测·4层优先级中断结构—自动地址识别·兼容TTL和CMOS逻辑电平·空闲和掉电节省模式·PDIP(40)和PLCC(44)封装形式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。MCS-51系统的引脚说明：MCS-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3是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和底线两根