基于单片机的红绿灯设计毕业设计

西安航空职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

题目：基于单片机的红绿灯设计

任务与要求：

交通信号灯能够控制东西、南北两个方向的交通，红绿黄灯用对应颜色的发光二极管代替; 用四个2位数码管分别显示东、南、西、北方向的通行时间，东西或南北通行时间为30秒，红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒时间：2013年9月1日至2013年11月1日共8周

所属系部：自动化工程系

学生姓名：学号： 11

专业：生产过程自动化

指导单位或教研室：计算机控制教研室

指导教师：职称：助教

毕业设计(论文)进度计划表

摘要

在日常生活中，交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段，起着很大的作用。各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行，通行的时间的规定协调了它们的步伐，极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。因此，一个完善的交通系统中，交通灯是必不可少的设备，一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况，使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。

随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，减少交通事故是很值得研究的一个课题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。

关键字：交通灯；单片机；MSC-51；计时

Abstract

In daily life , traffic lights as traffic management , co-ordination of the vehicle a convenient means , plays a big role . Various modes of transport , pedestrians should be based on the traffic lights change to decide whether to move forward, the passage of time coordinating their pace required , greatly reducing the traffic chaos caused by various accidents. Therefore, a comprehensive transportation system, traffic lights are essential equipment , a complete traffic lights would be more effective in the management of the current road situation occurs , the vehicle , a pedestrian road becomes smoother and more harmonious .

With China's rapid economic development, China's rapid development of motor vehicles , while the urban road construction due to historical and other reasons is lagging behind, traffic congestion and jams often occur . How to take advantage of today's computers and automatic control technology, effective flow of traffic, improve urban traffic junction capacity and reduce traffic accidents is a topic worthy of study . At present , the domestic traffic lights generally located at the crossroads, prominently with red , green and yellow three color LED display with a countdown to control traffic.

Key words：traffic light；SCM；MSC-51；timing

目录

1绪论 (1)

1.1单片机的发展 (1)

1.2单片机的定义 (2)

1.3单片机的特点 (2)

1.4单片机的应用领域 (3)

2任务分析与设计思路 (5)

2.1任务分析 (5)

2.1.1本次设计要求 (5)

2.2设计思路 (6)

3总体设计 (7)

3.1单片机内部资源分布图 (7)

3.2单片机交通控制系统的基本构成及原理 (8)

3.3软件结构框图 (8)

3.4软硬件分工 (9)

4详细设计 (10)

4.1设计电路 (10)

4.2交通灯电路 (10)

4.2.1数码管的工作原理 (12)

4.2.2 I/O口扩展 (13)

4.2.3单片机的RP1 (13)

4.2.4 单片机硬件结构 (14)

4.3软件框图 (16)

4.3.1主程序流程图 (16)

4.3.2显示子程序流程图 (17)

附录 (19)

结束语 (19)

谢辞 (26)

参考文献 (27)

1绪论

在城市能很明显的感受到交通的日益拥堵，各种各样的问题都会出现在马路上，像行人穿马路，车辆的行进，都少不了交通灯的指挥，可以说如果没有了交、通灯，交通将会瘫痪。所以交通灯有着不可或缺的重要地位。

1.1单片机的发展

单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。

SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。

MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU 的重任不可避免的落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips 公司。

Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。

单片机是嵌入式系统的独立发展之路，像MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC 化趋势，随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种

单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适合与控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机是由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件；中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

单片机的发展分为4个阶段：

第一阶段（1974-76年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机，实际上只