智能交通灯的毕业设计

太原科技大学毕业设计（论文）任务书化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班设计人（作者）：徐今同组人：徐今吉武师海斌韩志刚王煜贺斌兰晓江邢超斌一．毕业设计（论文）题目: 智能交通灯二．原始数据（材料）：（1）单片机LED灯显示设计（2）用实验室模块演示（3）软件protus仿真演示（4）亚龙实验平台目录摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2一、设计目的---------------------------4二、设计目标---------------------------4三、设计任务---------------------------5四、设计内容---------------------------6 （1）指示灯燃亮的状态----------------------6（2）设计并绘制硬件电路图。

-------------7（3）设计程序流程图---------------------8（4）编程-------------------------------9五、交通管理方案----------------------10六、结束语----------------------------11七、参考文献--------------------------13摘要交通在人们生活中占有重要地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。

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，有明显的效果。

近年来，随着科技的飞速发展，单片机的应用不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新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。

本系统采用单片机AT89C51为中心器件，来设计交通灯控制器系统实用性强，操作简单，扩展性强。

本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示。

本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、复位电路等其它部分组成。

较好的模拟实现了十字路口可能出现的交通情况。

关键字：电子线路、AT89C51、交通灯AT89C51简介AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

外形及引脚排列如图所示：AT89C51外形及引脚排列主要特性：·与MCS-51 兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24MHz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路特性概述:AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

一、设计目的（1）加强对单片机和汇编语言的认识，充分掌握和理解设计的各部分的工作原理、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。

（5）提高实践动手能力。

二、设计目标东西、南北两干道交与十字路口，各干道均有一组红、绿、黄指示灯，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，黄灯亮提醒人们红绿灯的状态即将切换，且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时间。

城市主干道与次干道平交十字路口使用的交通灯。

主干道绿灯亮1分钟（此时次干道红灯亮）后，主干道绿灯闪烁5次，绿灯灭，黄灯亮5秒钟后，红灯亮，同时次干道红灯灭，绿灯亮。

次干道绿灯40秒后，绿灯闪烁5次，绿灯灭，黄灯亮5秒钟后，红灯亮，同时次干道红灯灭，绿灯亮。

三、设计任务采用单片机AT89C51芯片，四个方向，共有黄绿红12个交通灯。

1、编写程序，画流程图。

2、Proteus软硬件仿真。

4个方向，共有黄绿红12（硬件用6个）个交通灯。

黄绿红12个发光二极管来模拟12个交通灯。

3、用keil和medwin软件分别生成hex文件。

4、实验室硬件调试通过。

5、撰写毕业论文一份。

6、软件仿真时要求文件夹建立在电脑的F盘中。

四、设计内容（1）指示灯燃亮的状态（2）设计并绘制硬件电路图。

交通灯管理系统电路原理图（3）程序设计流程图（4）写程序并将调试好的程序固化到单片机中。

LED EQU P2ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART: MOV SP,#60HS0: MOV A,#00100001B ；主干道绿灯，次干道红灯MOV LED,AMOV R0,#3CH ；重复调用60次LCALL DELAY ；调用延时1sS1: MOV R3,#05HFLASH: MOV A,#00100001B ；主干道绿灯闪5次MOV LED,AMOV R2,#05HLCALL DELAY ；调用延时MOV A,#00000001BMOV LED ,AMOV R2，#50H LCALL DELAY ；调用延时DJNZ R3,FLASH ；看是否循环5次S2: MOV A,#01000001B ；主干道黄灯亮MOV LED,AMOV R0,#05HLCALL DELAY ；调用延时5sS3: MOV A,#10000100B ；主红灯，次干道绿灯亮 MOV LED,AMOV R0,#28H ；重复调用延时40次LCALL DELAYS4: MOV R3,#05H ；主红灯，次绿灯闪5次FLASH1 :MOV A,#10000100BMOV LED,AMOV R2,#05LCALL DELAYMOV A,#10000000BMOV LED,AMOV R2,#05HLCALL DELAYDJNZ R3,FLASH1 ；看是否循环5次S5: MOV A,#10000010B ；主红灯，次干道黄灯亮 MOV LED,AMOV R0,#05HLCALL DELAY ；调用延时5sS6: MOV A,#00100001B ；主绿灯，次红灯MOV LED,ADELAY: MOV R2,#5 ；延时子程序1sD1: MOV R1,#0D2: MOV R0,#0D3: DJNZ R0,D3DJNZ R1,D2DJNZ R2，D1RETEND五、交通管理方案交通灯控制随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。

实现红绿灯的自动指挥是城市交通自动化的重要课题。

本课题利用数字电路的基本知识和设计方法，设计一个简单的交通灯控制系统要求。

交通信号灯基本原理及设计方法在一个主支干道的十字路口，东西和南北方向各设置一个红，黄，绿三种颜色的交通灯。

红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行。

由于主干道车辆较多，支干道车辆较少，所以要求主干道处于通行状态的时间要长一些，为1min；而支干道通行时间为40秒。

主、支干道黄等的时间均Proteus软件仿真。

一个单片机系统经过总体设计，完成了硬件和软件开发。

元器件安装后在系统存储器中放入编制好的应用程序，系统即可运行。

一般来说，仿真开发系统应具有如下的功能：1）用户样机硬件电路的诊断与检查；2）用户样机程序的输入与修改；3）程序的运行、调试（单步运行、设置断点）、排错、状态查询功能。

六、结束语经过三周的单片机课程设计，经历了很多也学会了很多。

本次做的是关于交通灯系统的设计，虽说交通灯在我们日常生活中很普遍的存在，我们对它似乎也很熟悉，但是等到做这个课设的时候，我才发现其实不是这样的。

刚开始实在不知道从何下手，通过认真查阅资料，整个设计就开始有了头绪。

首先，对要设计的系统有个整体的思路，接下来画流程图这样可以对系统有个总体的认识，画完流程图就到了编写程序，在编写程序的时候才发现自己对汇编语言还需要进一步的学习和巩固，经过反复的修改终于踏入了第三步，画硬件的外部接线图，在画图的时候必须了解AT89C51芯片中各如个引脚的功能，学会怎么样去使用AT89C51这个可编程并行接口芯片，怎样去锁存地址等等。

在上学期理论学习的基础上，又下了一次苦功夫，对如何设计一个系统有了进一步的了解，巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

认识了从未接触过的Proteus单片机仿真软件，并能用它仿真处正确的结果。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处。

单片机作为我们的主要专业课之一，虽然在大三开学初我对这门课并没有什么兴趣，觉得那些程序枯燥乏味，但在这次课程设计后我发现自己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣也在逐渐增加。

这次单片机课程设计我们虽然只有短短一星期，但是经过这个星期的实践和坚持不懈，我还是克服了种种困难，最终完成了交通灯的单片机控制系统。

现在想来，觉得学校安排的课程设计有着它更深层的意义——通过课程设计让我们综合了学过的理论知识来运用到设计和创新之中，增强了自己的动手和实践能力，提高了自己独立思考的能力，为将来继续学习和工作打下了基础。