基于51单片机控制交通灯的毕业设计

目录1 绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 研究现状 (2)1.3 本文的主要工作 (3)2 系统方案设计 (3)2.1 总体方案设计与分析 (3)2.2 主控制器方案 (4)2.3 显示方案 (5)3 系统电路设计 (5)3.1 主控制器电路 (5)3.1.1 单片机电路 (5)3.1.2 晶振电路 (7)3.1.3 复位电路 (7)3.2 显示电路 (8)3.3 按键电路 (8)3.4 交通灯电路 (9)4 系统硬件设计 (9)4.1 主程序软件设计 (9)4.2 子程序软件设计 (11)4.2.1 显示软件设计 (11)4.2.2 按键扫描软件设计 (13)5 系统测试 (13)5.1 系统调试 (13)5.2 故障检查 (16)6硬件组装与调试 (16)6.1 系统组装 (17)6.2 上电后调试 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。

附录 (21)附录1：成品图 (21)附录2：原理图 (22)1 绪论1.1 课题研究目的19世纪的时候，英国就出现了世界上首个交通信号灯，因为他的能源来自于煤气的交通信号灯，这种方案在后期的设备运行中很容易产生爆炸，所以后来此种交通信号灯设备就没有在出现了。

到了20世纪的时候，美国的克利夫兰市又有了交通灯设备，然而此次的能源设计方案是电力信号灯。

1930年德国有人开发了选取自动化的设计方案去操作的交通灯，这种设计标志着交通自动操作的起步。

20世纪开始，发达国家第一次选取车辆感应方案处理信号，车辆传感器的主要特点为，此设计能够按照交通拥堵的具体情况去操作交通灯运行的时间参数，这样来解决交通十字路口的拥堵问题，使得车辆可以很快的通过路口，此方案被很多地区进行使用。

XXXX学院毕业设计（论文）课题名称交通信号灯模拟控制系统学生姓名X X X学号XXXXXXXXXXXXX系别自动化工程系专业班级机电一体化X班指导教师X X技术职务讲师XXXXXX学院教务处制指导教师：XXX 2016年9月5 日用51单片机设计交通信号灯模拟控制系统机电一体化X班XXX 指导老师：XXX摘要：城市交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程投时的城市十字路口控制系统功能。

借助于单片机开发板上的已有资源，构建了模拟实际系统功能的单片机扩N82C55控制LED灯模块、8位七段数码管显示控制模块和板上扩展接线模块。

在分析实际系统工作流程的基础上，给出了针对单片机开发板的模拟系统C51控制程序流程。

用于实际系统时，只需要将代码移植到现场设备并进行具体设置和适当修改即可，可以在满足客户需求的前提下最小化系统开发成本。

交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程授时的城市十字路口控制系统功能。

基于AT89C51单片机的性能参数和工作原理，应用Keil单片机编译软件的C语言编程以及使用该软件开发单片机程序，说明设计的交通信号灯模拟控制系统的工作原理、程序流程和硬件结构等相关技术，指出该系统的特点。

设计一种基于AT89C51超低功耗单片机的交通信号灯模拟控制系统，详细阐明了交通信号灯模拟控制系统的工作原理，实现了一般交通信号灯控制系统的主要功能及要求，具有实用性。

该系统充分利用了AT89C51单片机的特点，使用现今单片机广泛采用的C语言编制了系统程序，并利用Keil uVision3软件进行编译运行，最终通过Proteus完成了模拟控制系统的仿真。

关键词：AT89C51单片机K eil单片机编译软件仿真软件Proteus 6 C语言交通灯XXXXX学院毕业设计（论文）指导记录表注：指导情况须填明学生在毕业设计（论文）撰写过程中存在的问题，指导教师要求修改的内容或改进措施。

指导情况填写不包括下达任务书和开题报告意见。

MSC-51系列单片机交通灯控制器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。

本系统采用MSC-51系列单片机Intel8051和可编程并行I/O接口芯片8255A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；为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生；显示时间直接通过8255的PA、PB口输出；交通灯信号通过PC口输出；交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制，直接采用220V交流电源驱动，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

关键词：单片机,交通灯,控制器,设计,实现目录摘要 (1)1 引言 (2)2 交通灯的总体方案设计与论证 (2)单片机与外围接口部件 (3)电源提供 (3)倒计时显示界面 (3)输入键盘 (3)交通灯显示 (5)理论分析与计算 (5)交通灯显示时序的理论分析与计算 (5)交通灯显示时间的理论分析与计算 (7)东西和南北方向的放行时间的长短是依据路口的各个方向平时的车流量来设定，并且S1、S2、S3、S4各个状态保持的时间之有严格的对应关系，其公式如下所示：T-S1+T-S2=T-S3T-S2=T-S4T-S1=T-S3我们可以依据上述的标准来改变车辆的放行时间。

按照一般的规则，一个十字路口可分为主干道和次干道，主干道的放行时间大于次干道的放行时间，我们设定值时也应以此为参考。

电路图及设计文件（1）灯控制电路设计由于32个LED 来实现红绿灯状态，若直接接在单片机的口线，路口倒计时的显示就不能实现，所以本次设计中采用一种新型的电路如图3－1 所示。

(7)2 硬件的选择与简介 (9)8051芯片简介 (9)8051内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，其内部结构图如右所示： (9)8051的引脚说明： (10)8255芯片简介 (10)2.2.1内部结构 (11)2.2.2引脚功能说明 (11)其他器件 (12)2.3.1数码管与交通信号灯 (12)2.3.2看门狗MAX692 (12)3 控制器硬件系统设计 (13)系统硬件设计方案 (13)系统工作原理 (15)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)摘要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道路，然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。

课程设计报告课程名称：单片机原理及应用课程设计系部：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：完成时刻：报告成绩：目录No table of contents entries found.交通灯控制系统设计一、设计题目交通灯控制系统设计二、设计要求（1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。

时刻为60秒。

（2）黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。

（3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。

时刻为80秒。

东西方向车流大通行时刻长。

（4）东西、南北方向车道除有红、绿、黄三色指示灯外，每一种灯亮的显示时刻都用显示器进行显示，采用计时的方式设计。

三、设计作用与目的最近几年来随着科技快速的进展，单片机的应用正在不断地走向深切，同时带动传统检测日新月异更新。

在实验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利用，针对具体应用对象的特点，配以其他器件来家以完善，伴随人口的日趋增加，那么十字路口车辆穿梭，如何才能让交通井然有序呢？靠的就是交通信号的自动指挥系统。

信号灯的出现，使交通得以有效的管制，对于交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显的效果。

绿灯是通行信号，面对绿灯信号的车辆能够直行，左拐弯和右拐弯，除非另一种禁止转向。

左右转弯车辆都必需让正在路口内直行的车辆和过人行横道行人优先通行。

红灯是禁止信号面对红灯的车辆必需停车。

黄灯是警告信号，面对黄灯信号的车辆不呢么好越过安全停车线，可是车辆十分接近停车线而不能安全停车时能够进入交叉路口。

本系统采用MSC-51系列单片机来设计交通灯控制器，实现各个方向车辆、行人通行功能，另外还设计了倒计时显示。

同时还具有南北、东西方向强制通行的功能。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的运算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部份。

摘 要：随着世界范围内科技的发展，随着世界范围内科技的发展，社会的进步，社会的进步，但也导致城市化进程的加快，但也导致城市化进程的加快，越来越多的人越来越多的人也买得起车了，也买得起车了，从而导致交通拥挤的现象时有发生。

从而导致交通拥挤的现象时有发生。

从而导致交通拥挤的现象时有发生。

由此可以看出，由此可以看出，简单的十字路口交通信号灯已经不能适应现代化发展的潮流，因此需要一个更加合理、有效的智能交通灯控制系统来缓解城市交通的压力。

在现代，在现代，利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

运用单片机运用单片机控制交通信号灯比较方便，而且性能高，控制交通信号灯比较方便，而且性能高，易于控制。

易于控制。

易于控制。

所以，所以，所以，我们有必要对这一课题进行一次我们有必要对这一课题进行一次系统的研究学习。

在本次毕业设计中，我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯控制系统，号灯控制系统，并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

本系统由本系统由AT89C51单片机、交通信号灯状态控制电路、通信号灯状态控制电路、LED LED 数码管显示电路、按键电路组成。

系统除了拥有基本交通信号灯状态控制功能外，还具有倒计时、时间设置等功能。

关键词：单片机单片机 交通信号灯交通信号灯AbstractWith the worldwide development of science and technology, the progress of the society, but also led the city to speed up, more and morepeople can afford to buy a car, causing traffic congestion phenomenon, can be seen, traffic lights at the crossroads of simple already can not adapt to the modern development trend, so we need a smart traffic the lamp is more reasonable, effective control system to alleviate the city traffic pressure.In modern times, to achieve control of traffic lights using SCM into the mainstream of our traffic regulation. The use of single-chipmicrocomputer to control the traffic signal lamp is convenient, high performance, easy to control. Therefore, we are necessary to study a system on this subject. In this graduation design, the main design taskis to design a control system of traffic lights at a crossroads, and the use of single-chip microcomputer to the reasonable control of the system. This system consists of AT89C51 microcontroller, a key circuit, the state of the traffic lights control circuit, LED digital tube display circuit.In addition to the basic state of the traffic lights control function, but also has a countdown, time setting and other functions.Keywords Keywords：： SCM, traffic signal lamp目 录1 绪论 . (1)1.1交通控制系统的设计背景 . ................................................................................................ 1 1.2交通控制系统设计的现实意义 . ....................................................................................... 1 1.3 国内外交通信号灯系统的发展情况 . .. (1)1.4 主要研究内容 . (2)2 单片机交通控制系统方案设计 (3)2.1单片机交通控制系统的通行方案 (3)2.2 单片机交通控制系统基本原理及所要实现的功能 (3)2.2.1 基本原理 (3)2.2.2 所要实现的要求 . (3)2.3单片机交通控制系统框图 . (4)3 系统硬件电路的设计 . (5)3.1 控制芯片AT89C51单片机 . ............................................................................................... 5 3.1.1 AT89C51单片机简介 . .. (5)3.1.2 AT89C51单片机的主要性能 . (5)3.1.3 单片机组成及结构 . ........................................................................................................ 5 3.1.4 单片机各引脚功能 . ........................................................................................................ 6 3.1.5 AT89C51的中断源 (8)3.2 LED 数码管 ........................................................................................................................... 8 3.3 发光二极管 .. (9)3.4 各电路模块设计 (10)3.4.1 单片机最小系统 . ........................................................................................................... 10 3.4.2 交通信号灯显示电路 ................................................................................................. 10 3.4.3 倒计时显示电路 . .. (10)3.4.4 按键操作电路 (11)4 系统程序设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 交通灯闪烁子程序 . (13)4.3 LED 数码管显示子程序 . ................................................................................................... 14 4.5 红绿灯时间调整程序 . (15)5 交通灯控制系统仿真与调试 . (18)5.1 开发软件—开发软件—KeilC51KeilC51········································································································ 18 5.2仿真软件—仿真软件—Proteus Proteus 简介............................................................................................... 18 5.3 系统仿真结果 . .. (18)总 结 .............................................................................................................. 20 致 谢 .. (21)参考文献 . (22)附 录 (23)第 1 页 共27页1 绪论1.1交通控制系统的设计背景随着世界范围内城市化进程的加快，并且汽车越来越普及化，城市的交通状况已经成为一个全球性的问题。

一、摘要：随着科技的飞速发展，越来越多的控制功能强大的芯片出现在我们生活中，但8051系列单片机，因为其的廉价几成本，在我们生活中依然处于十分重要的地位。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机是作为一个核心部件来使用，但是仅单片机方面知识是不够的，还需要根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

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。

作为交通控制的重要组成部份单片机。

因此，本人选择制作交通灯作为课题加以设计并实现。

交通管制应当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。

以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。

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，有广阔的应用前景。

关键词：交通灯，51单片机，数码管二、实习目的和意义1．学习51单片机的最小系统及硬件接口设计与应用2．熟练掌握电路原理图绘制软件DPX的使用。

3．熟练单片机的程序设计与调试。

4. 自主设计出具有实际意义的能用于生活的电路系统。

5. 本次课程设计对以后的毕业设计甚至工作打下了动手自己设计的基础。

三、实习要求1. 完成以8051系列单片机为核心处理器的模拟十字路口交通灯控制的硬件设计（在altium designer下画出硬件原理图）。

布线，印制电路板，并焊接原件搭载硬件电路，做出实物。

2. 完成交通灯控制系统的软件编程。

3. 软硬件综合调试，模拟实现对交通灯控制系统的控制。

4. 撰写实验报告：报告中给出硬件方案、软件流程图、软件关键代码四、实习内容1.设计题目：基于51单片机交通十字路口信号灯设计2.实现功能：具有红、绿、黄三种颜色彩灯，并有一个数码管进行倒计时显示倒计时时间为三十秒。

还应具有按键控制特殊情况下十字路口不需要红绿灯的显示（车流量很少的地段深夜可以不设红绿灯）。

五、系统实现1.电路设计:51单片机介绍：本实验使用的51单片机为STC89C52STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。

摘要：随着世界范围内科技的发展，社会的进步，但也导致城市化进程的加快，越来越多的人也买得起车了，从而导致交通拥挤的现象时有发生。

由此可以看出，简单的十字路口交通信号灯已经不能适应现代化发展的潮流，因此需要一个更加合理、有效的智能交通灯控制系统来缓解城市交通的压力。

在现代，利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

运用单片机控制交通信号灯比较方便，而且性能高，易于控制。

所以，我们有必要对这一课题进行一次系统的研究学习。

在本次毕业设计中，我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯控制系统，并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

本系统由AT89C51单片机、交通信号灯状态控制电路、LED数码管显示电路、按键电路组成。

系统除了拥有基本交通信号灯状态控制功能外，还具有倒计时、时间设置等功能。

关键词：单片机交通信号灯AbstractWith the worldwide development of science and technology, the progress of the society, but also led the city to speed up, more and more people can afford to buy a car, causing traffic congestion phenomenon, can be seen, traffic lights at the crossroads of simple already can not adapt to the modern development trend, so we need a smart traffic the lamp is more reasonable, effective control system to alleviate the city traffic pressure.In modern times, to achieve control of traffic lights using SCM into the mainstream of our traffic regulation. The use of single-chip microcomputer to control the traffic signal lamp is convenient, high performance, easy to control. Therefore, we are necessary to study a system on this subject. In this graduation design, the main design task is to design a control system of traffic lights at a crossroads, and the use of single-chip microcomputer to the reasonable control of the system. This system consists of AT89C51 microcontroller, a key circuit, the state of the traffic lights control circuit, LED digital tube display circuit. In addition to the basic state of the traffic lights control function, but also has a countdown, time setting and other functions.Keywords： SCM, traffic signal lamp目录1 绪论 (1)1.1交通控制系统的设计背景 (1)1.2交通控制系统设计的现实意义 (1)1.3 国内外交通信号灯系统的发展情况 (1)1.4 主要研究内容 (2)2 单片机交通控制系统方案设计 (3)2.1单片机交通控制系统的通行方案 (3)2.2 单片机交通控制系统基本原理及所要实现的功能 (3)2.2.1 基本原理 (3)2.2.2 所要实现的要求 (3)2.3单片机交通控制系统框图 (4)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 控制芯片AT89C51单片机 (5)3.1.1 AT89C51单片机简介 (5)3.1.2 AT89C51单片机的主要性能 (5)3.1.3 单片机组成及结构 (5)3.1.4 单片机各引脚功能 (6)3.1.5 AT89C51的中断源 (8)3.2 LED数码管 (8)3.3 发光二极管 (9)3.4 各电路模块设计 (10)3.4.1 单片机最小系统 (10)3.4.2 交通信号灯显示电路 (10)3.4.3 倒计时显示电路 (10)3.4.4 按键操作电路 (11)4 系统程序设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 交通灯闪烁子程序 (13)4.3 LED数码管显示子程序 (14)4.5 红绿灯时间调整程序 (15)5 交通灯控制系统仿真与调试 (18)5.1 开发软件—KeilC51 (18)5.2仿真软件—Proteus简介 (18)5.3 系统仿真结果 (18)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)1绪论1.1交通控制系统的设计背景随着世界范围内城市化进程的加快，并且汽车越来越普及化，城市的交通状况已经成为一个全球性的问题。

1. 设计思路 (1)2.1电源提供方案 (1)2.2显示界面方案 (2)2.3输入方案： (2)3 单片机交通控制系统总体设计 (2)3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2)3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3)3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (4)4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4)4.1AT89C51单片机简介 (4)4.1.1 AT89C51单片机的主要特性 (5)4.1.2 主要引脚功能 (5)4.2交通灯中的中断处理流程 (7)4.3系统硬件总电路构成及原理 (8)4.3.1系统硬件电路构成 (8)4.3.2系统工作原理 (8)4.4其它硬件介绍及连接 (9)4.4.1八段LED数码管 (9)5 系统软件程序的设计 (11)5.1程序主体设计流程 (11)5.2理论基础知识 (12)5.2.1定时器原理 (12)5.2.2软件延时原理 (13)5.2.3中断原理 (13)5.3子程序模块设计 (13)5.3.1状态灯显示及判断 (13)5.3.2 LED倒计时显示 (14)5.3.3 紧停及调整时间中断子程序 (14)5.3.4 红绿灯时间调整程序 (15)5.4系统软件调试 (17)5.4.1 TKS仿真器 (17)5.4.2 集成开发环境KEIL (17)参考文献 (17)设计心得体会 (18)附录……………………………………………………………………………………………… (19)基于单片机的交通控制系统模拟设计摘要：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。

成都理工大学毕业论文基于51单片机的交通灯系统设计作者姓名：专业名称：电气工程及其自动化指导教师：中文摘要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。

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STC89C52单片机以及单片机最小系统和三极管驱动电路以及外围的按键和数码管显示等部件，设计一个基于单片机的交通灯设计。

设计通过两位一体共阴极数码管显示，并能通过按键对定时进行设置。

本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词：交通灯，单片机，显示，计时ABSTRACTIn recent years along with the rapid development of science and technology, SCM applications are continually deepening, and promote the traditional control detection technology is updated. In real-time detection and automatic control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only SCM knowledge is not enough, should be based on specific hardware structure of hardware and software combination, to be perfect.Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car dealership traffic lane, people walkways, everything in good order and well arranged. So what to rely on to realize it in order? Is the traffic lights on the automatic command system.A lot of traffic signal control. This system uses STC89C52 and SCM system and the smallest transistor driving circuit and a periphery of the keys and digital tube display and other parts, a design based on the single chip design of traffic lights. Design through one of two common cathode nixie tube display, and can be key to regular set. This system is practical, simple operation, strong expanding function.Keywords: traffic light，SCM，display，timing目录中文摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)第一章设计的背景及意义 (4)1.1交通灯的背景 (4)1.1.1交通灯的历史 (4)1.1.2交通灯的出现 (5)1.2交通灯的意义 (5)第二章系统方案设计与要求 (7)2.1单片机交通灯控制系统通行方案设计 (7)2.2单片机交通控制系统的功能要求 (8)2.2.1显示模块功能 (9)2.2.2 按键模块功能 (9)2.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (9)第三章系统硬件电路的设计 (11)3.1系统硬件总电路构成 (11)3.2单片机系统 (11)3.2.1单片机引脚介绍 (11)3.2.2单片机最小系统 (15)3.3显示系统 (16)3.3.1 LED显示 (16)3.3.2数码管显示 (16)3.4信号显示驱动电路 (17)3.5键盘输入电路 (19)第四章系统软件程序的设计 (21)4.1程序主体设计流程 (21)4.2子程序模块设计 (21)参考文献 (25)附录A (26)附录B (27)附录C (28)致谢 (38)第一章设计的背景及意义1.1交通灯的背景1.1.1交通灯的历史当今，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。

基于单片机交通灯设计毕业论文毕业论文（设计）基于单片机的交通灯的设计范飚指导老师：任玲班级：高专机电091系（部）：机电工程系专业：机电一体化答辩时间： 2012.5单片机交通灯设计摘要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。

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MCS-51系列单片机AT 89C 5 1 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P3口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）。

本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。

关键词：单片机；交通灯AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep , driv ing the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithic integrated circuit application system, the monolithic integrated circuit often took a core part uses . T he monolithic integrated circuit aspect knowledge is only insufficient, but should also act according to the concrete hardware architecture software and hardware union, to be improved.The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling, car dealership traffic lane, person sidewalk, methodical. Then depending on what to realizes this orderly order? the traffic lights on the automatic control system. There are great number kinds of modes to control the traffic lights. The system uses a series of MCS-51 as the center AT 89C 5 1 single-chip device designed to control the traffic lights , so as to realize the function of setting red, green light time by 8051 chip’ s P3 port a ccording to the actual traffic flows, lighting the red-light and green-light by turn and lighting the yellow-light to warm while 5 seconds left( outputting the t raffic light signal by P1,outpuing the time by P0 and showing the time on double-digits nixie tube ). Short of the design cycle, high reliability, practical, simple operation, easy maintenance, the expansion of powerful is this system.Key words: SCM; MCU; traffic light1 绪论今天，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。

基于MCS-51单片机的交通灯设计设计一个基于单片机的交通灯信号控制器。

已知东、西、南、北四个方向各有红黄绿色三个灯，在东西方向有两个数码管，在南北方向也有两个数码管。

要求交通灯按照表1进行显示和定时切换，并要求在数码管上分别倒计时显示东西、南北方向各状态的剩余时间。

表1 交通灯的状态切换表1:系统设计（1）任务分析与整体设计思路试题要求实现的功能主要包括计时功能、动态扫描以及状态的切换等几部分。

计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器来计时，通过设置定时器的初始值来控制溢出中断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1 秒中的功能。

当计时每到 1 秒钟后，东西、南北信号灯各状态的暂存剩余时间的变量减1。

当暂存剩余时间的变量减到0 时，切换到下一个状态，同时将下一个状态的初始的倒计时值装载到计时变量中。

开始下一个状态，如此循环重复执行。

动态扫描：需要使用4 个数码管分别显示东西、南北的倒计时数字，将暂存各状态剩余时间的数字从变量中提取出“十位”和“个位”，用动态扫描的方式在数码管中显示。

整个程序依据定时器的溢出数来计时，每计时1S 则相应状态的剩余时间减1，一直减到0时触发下一个状态的开始。

（2）单片机型号及所需外围器件型号，单片机硬件电路原理图图1 交通灯硬件电路原理图选用MCS51 系列AT89S51 单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示模块，由于AT89S51 单片机驱动能力有限，采用两片74HC244 实现总线的驱动，一个74HC244完成共阴极数码管位控线的控制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7 段码输出，在7段码输出口上各串联一个100 欧姆的电阻对7 段数码管限流。

用P3口的P3.0-P3.5完成发光二极管的控制，实现交通灯信号的显示，每个发光二极管串联500欧姆电阻起限流作用。

硬件电路原理图如图1 所示。

（3）程序设计思路，单片机资源分配以及程序流程①单片机资源分配单片机P3口的P3.0-P3.1引脚用作输出，控制发光二极管的显示。

毕业设计基于单片机的交通信号的灯控制系统一． 综合实训的主要内容 1.设计任务设计一单片机控制的交通信号灯系统，模拟城市十字路口交通信号灯功能。

2.基本功能要求2.1 交通信号控制直行车道红黄绿灯控制、左行车道绿灯控制、人行横道红绿灯控制。

2.2 通行时间显示数码管倒计时显示通行时间。

2.3 时间参数设置存储按键实现通行时间的设置，并存储到EEPROM （24C02）芯片中。

二． 硬件方案设计与论证 1. 显示模块设计1.1倒计时时间显示设计思想：由于该系统要求完成倒计时显示通行时间的功能，且考虑到实际的交通系统中车辆及行人通行时间不会超过一分钟，基于以上原因，我们考虑完全采用数码管显示，四个路口分别采用一个二位共阴极数码管进行显示。

（其实物图见附录1图5.3）图2.1 数码管原理图原理图分析：为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。

七段数码管GND abcde fg dp gf ed c ba（a）（a,b,c,d,e,f,g）加上一个小数点(dp)，共计8段，构成一个字节，通过对这八段给予高低平使二极管导通或截止，从而显示不同的数字或字符。

系统中所使用的是2位共阴数码管（实物图见附录），其管脚从左上方起顺时针依次为1,a,b,e,d,2,g,f,dp,c。

1.2 状态灯显示设计思想：由于该系统要求完成状态灯显示的功能，我们把各个路口的红灯和黄灯设成直行和左拐两个通行方式所共有，也就是说，一个路口只需四个状态灯，一个直行通行的绿灯，一个左拐通行的绿灯，一个共有的红灯，一个共有的黄灯，人行横道采用红绿灯控制，综上所述，我们共使用16个LED绿灯，12个LED 红灯，4个LED黄灯来完成状态灯显示功能。

2.控制模块设计2.1 设计思想由于本系统结构简单，实现较容易，不需要大量的外围扩展，所以我们采用STC89C51单片机作为主控制器，STC89C51单片机具有体积小，功耗低，控制能力强，价格低、扩展灵活，使用方便等特点，其最小系统由振荡电路、复位电路构成。

第一章绪论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，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

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。

随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。

如果交通控不好道路还是无法保障畅通安全。

作为交通控制的重要组成部份单片机。

因此，本人选择制作交通灯作为课题加以研究。

我国大中城市交通系统压力沉重。

交通管制当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。

以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。

该系统分为单片机主控电路、键盘控制电路和显示电路三部分组成。

并在软硬件方面采取一些改进措施，实现了根据十字路口车流量、进行对交通信号灯的智能控制，使交通信号灯现场控制灵活、有效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，有广阔的应用前景。

1.1 课题背景随着我国国民经济的迅速发展，城市街道车辆大幅度增长，给城市交通带来巨大压力，交通拥堵已成为影响城市可持续发展的一个全局性问题。

而街道各十字路口，又是车辆通行的瓶颈所在。

已有的许多建立在精确模型基础上的交通系统控制方案都存在着一定的局限性。

研究车辆通行规律，找出提高十字路口车辆通行效率的有效方法，对缓解交通堵塞，提高畅通率具有十分现实的意义。

地面道路是一个庞大的网络，交通状况十分复杂，使目前交通控制器的单一时段控制已不能满足现代交通流量的多边性，特别是在交通流量高峰期时，往往会造成交通路口的通过率下降，甚至出现交通混乱现象，城市的交通拥挤问题正逐渐引起人们的注意。

道路平面交叉口（简称交叉口）是交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”，国内外城市的交通事故约有一半发生在交叉口。