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河南机电高等专科学校电子通信工程系

河南机电高等专科学校《职业技能培训》结课大作业

交通信号灯控制系统设计

姓名：沈志龙

专业班级：医电091

学号：090411144

任课教师：石新锋

时间：2011-11-25

成绩：

交通信号灯控制系统设计

医电09级1班XXX 任课老师：石新峰

摘要：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计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。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计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本系统是一个在PC机中用软件模拟交通灯控制电路的一个屏显系统，才用汇编语言在CRT显示环境下实现，界面简单明了，能够实现简单交通灯的模拟。一个十字路口的交通灯控制系统要求：工作顺序为东西方向黄灯亮50秒，后5秒绿灯亮。然后红灯亮55秒。南北方向红灯亮55秒，前50秒东西方向绿灯亮，后5秒黄灯亮。依次重复。

关键词：交通灯控制系统；EPM240芯片；VHDL语言

目录

1 概述 (1)

2 设计要求 (4)

3 总体构思 (10)

4硬件电路设计 (11)

4.1 总体设计 (13)

4.2单元电路设计 (15)

5 软件设计 (19)

5.1 主程序设计 (20)

5.2 子程序设计（或单元电路程序设计） (22)

6 下载及调试 (25)

7 总结与展望 (30)

参考文献 (35)

附录……………………………………………………………………………………页码

1概述

交通事故的发生越来越高，这就要求汽车安装汽车倒车防撞报警系统。驾驶员凭借测距装置实时测量前后左右障碍物距离，通过警报系统或数码屏幕显示来了解

汽车与障碍物之间的状态，从而避免因疏忽误判引起的碰撞事故。改革开放以来，

人们的生活越来越好，在满足基本的生活需求之后，对生活的质量有更高的要求。在国家要想富先修路的号召下，公路的建设发展迅速，这也带动汽车的发展。交通

事故的发生越来越高，这就要求汽车安装汽车倒车防撞报警系统。汽车防撞的关键

技术是车辆测距技术和实时监控技术。驾驶员凭借测距装置实时测量前后左右障碍物距离，通过警报系统或数码屏幕显示来了解汽车与障碍物之间的状态，从而避免

因疏忽误判引起的碰撞事故。

2设计要求

设计和调试一个交通灯控制程序。要求具有如下功能：

1.设计基本要求

（1）能控制东、西、南、北四个路口的红黄绿信号灯正常工作。

（2）当东西方向放行、南北方向禁行时，东西方向绿灯亮25s，然后黄灯亮5s；

南北方向红灯亮30s。

（3）当南北方向放行、东西方向禁行时,南北方向绿灯亮25s，然后黄灯亮5s；东西方向红灯亮30s。

2.附加功能

（1）在定时交通信号灯控制的基础上，利用按键增加允许急救车、警车优先通过的要求。当有急救车、警车到达时，路口的信号灯全部变红，以便让急救车、警车通过。假定急救车、警车通过时间为10s，急救车、警车通过后，交通灯恢复先前状态。

（2）在交通灯工作同时，利用报警器自动设置人行道的通行提示，当该方向上人行道可以通行前5s，发出报警提示，频率为1Hz；禁止通行前5s再次发出报警提示，频率为2Hz。

总体构思

3硬件设计

1.设计思路及原理图

2.采用的芯片功能介绍

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输

出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

口管脚备选功能

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.3 /INT1（外部中断1）

P3.4 T0（记时器0外部输入）

P3.5 T1（记时器1外部输入）

P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE 脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

振荡器特性：

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振