单片机proteus仿真设计交通灯(汇编语言)

课程设计成果说明书题目：城市交道口交通灯控制系统

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一、任务：设计并制作一个城市交道口交通灯控制糸统

二、要求：根据下图交道口模型，装上交通灯。交道口模型如图所示。

交通灯控制规则如下：

1）每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿两

种颜色。自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。

2）共有四种通行方式：

①车辆南北直行、各路右拐，南北向行人通行。南北向通行时间为1

分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。

②南北向左拐、各路右拐，行人禁行。通行时间为1分钟。

③东西向直行、各路右拐，东西向行人通行。东西向通行时间为1分钟，

各路右拐比直行滞后10秒钟开放。

④东西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行时间为1分钟。

3）在通行结束前10秒钟，绿灯闪烁直至结束。

1, 基本部分：按照上述控制要求，用发光二极管代替交通灯，用

PROTEUS绘制电路图，并仿真调试实现之。

2, 发挥部分：1.有倒计时时间显示。

2若交道口出现紧急情况，交警可将糸统设置成手动：全路口车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。

3当有119、120等特种车辆通过时，糸统自动转为特种车放行，其它车

辆禁止状态。特种车辆通过15秒钟后，糸统自动恢复，用模型车演示。

4其它自选措施。

城市交道口交通灯控制系统

1.系统功能的确定

功能一：可以实现红绿灯的转换以及控制路口的基本功能。

功能二：有倒计时功能和最后十秒绿灯闪烁的功能。

功能三：出现紧急情况时，可以警察手动控制特殊状态，并维持交通。

功能四：119或120等特种车经过时，可转换成为特种车道行驶状态，并在情况消除后15秒，恢复原状。

2.方案论证

2.1方案一：如下图所示，为proteus仿真图。

其中，P1,P0端口的8位分别来控制东西，南北方向的红绿灯。且运用了4个74LS164的8位移位寄存器（串行输入，并行输出）来控制4个LED的数码显示，

通过AT89C51单片机的P3.0,P3.1两个扩展端口来接4个并行连接的74LS164的DIN和CLK两个端口来显示倒计时的功能，这会产生乱码使得显示杂乱，而主程序以顺序执行为主，其中穿插着对P3.7的端口高低电平的测试和跳转语句来实现功能三，并且功能一、二在主程序中实现，没有功能四的的实现程序。所以，该方案可行却不完善，故不选用。

2.2方案二：如下图所示，为proteus仿真图。

其中，P0,P2端口的8位分别来控制东西，南北方向的红绿灯。而P1端口的P1.0~P1.6来控制四个LED的码值显示，而P3.0~P3.3这四位用来片选这四个LED。并且，依旧用P3.7高低电平来实现功能三的内容，并且考虑用P3.6的高低电平来实现功能四的内容。程序依旧与方案一相似，却可以消除显示乱码，程序杂乱，不易读写。所以，该方案可行却仍不完善，故不选用。

2.3方案三：如下图所示，为proteus仿真图。

如下页所示仿真图。其中，在方案二的基础上，将四个LED分开的显示器用两个一起的LED,并且运用动态扫描显示倒计时，而P0,P2端口的8位分别来控制东西，南北方向的红绿灯。而P1端口的P1.0~P1.7来连接两个LED的数码管的A~F,DP这8个接口处。P3.0,P3.1分别接每个LED的1，2接口处来控制数码管显示的高低位。顺次执行的主程序采用中断程序来实现，用P3.2,P3.3的电位变化分别来实现功能三，四。其中，这可以用跳变触发中断或电平触发中断来实现，主要是IT0,IT1置位就是跳变触发方式，置零就是电平触发方式。这样，软硬件对于该实验所要求的功能的实现均较易实现，而且程序较易编写和读取。所以，

综上所述，最终选择方案三来进行实验。

3.系统硬件的设计

3.1主控制器的设计以及接口电路的设计（电路图及设计说明）

该电路图的proteus仿真图即和方案三的一致，正常运行时如下所示：

主要运用到的硬件是：一块AT89C51单片机，两个两段共阴LED显示器，SW1，SW2两个双掷开关以及32个发光二极管。其中，16个红色，16个绿色

发光二极管，每两个为一组。若P0端口得电压输出电流不足以驱动LED，就利用上拉电阻使LED能正常工作，但不需电阻亦可。单片机晶振选用12MHz。4.系统软件的设计

4.1程序的编写思想：

本次实验设计的程序主要包含：主程序，两个中断程序，显示程序（显示程序里含延时1ms的程序）。具体见以下叙述。

4.2主程序的设计

主程序中，是顺次执行，从SETB P3.7开始运行南北方向为主的两个60秒，接着CLR P3.7再运行东西方向为主的两个60秒，接着P3.7重新置位，再次循环。流程图如下：

4.3两个中断程序的设计

两个中断程序分别靠双掷开关SW1和SW2控制高低电位而实现，中断程序

START0和中断程序START1为了实现功能三和四。流程图如下：

4.4显示程序的设计

流程图如下所示：

该显示程序主要是为了实现倒计时的显示，先将存在SECOND内的数值从十六进制数转化为十进制，并存在DBUF，DBUF+1(即50H,51H)单元中，然后通过LEDMAP

取出字形，并选通每个两段共阴LED的显示管的高，低位显示出来。

5．系统调试

5.1硬件调试

设计小程序让发光二极管导通，点亮二极管，并向两段共阴LED显示管赋值，观察是否显示，调试到所有硬件设备均可正常即可。

5.2软件调试

主要是编程，以下是实现本次实验功能的程序：

SECOND EQU 30H

DBUF EQU 50H

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0003H

LJMP START0

ORG 0013H

LJMP START1

START: MOV R7,#5

MOV SP,#60H

SETB EA

SETB EX0

SETB EX1

SETB IT0

SETB IT1

MOV TCON,#00H

MOV TMOD,#01H

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

CLR TF0

SETB TR0

MOV A,#0FFH

MOV P2,A

MOV P0,A

（以上程序主要是一些赋值程序，和定时器，中断等的开启，以及初始化红绿灯等）;************************************ LOOPM: SETB P3.7

LJMP LOOP LOOPK: CLR P3.7

LOOP: MOV R2,#20

MOV R3,#10

MOV SECOND,#60

JNB P3.7,LP1

LCALL STATE1

LJMP Z1

LP1: LCALL STATE4

Z1: LCALL DISPLAY

JNB TF0,Z1

CLR TF0

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R2,Z1

MOV R2,#20

DEC SECOND

LCALL DISPLAY

DJNZ R3,Z1

（以上程序主要是通过对P3.7电位的高低来选择红绿灯的状态，状态一和四的选择）;************************************ MOV R2,#20

MOV R3,#40

MOV SECOND,#50

JNB P3.7,LP2

LCALL STATE2

LJMP Z2

LP2: LCALL STATE5

Z2: LCALL DISPLAY