基于51单片机的智能交通灯系统设计
基于-51单片机的交通灯设计
4.1 基本原理
主体电路：交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器等组成。
本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用P2口作为LED的显示。二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断EX0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。
1．单片机最小系统
图3.1 51单片机最小系统版
2. 数码管显示电路：由8位共阴LED数码管即驱动芯片74HC573组成，单片机控制两片锁存器是使能端，通过不停打开关闭使能端达到单片机一个8位I/O口控制8位数码管显示的效果。数码管显示电路如图3.2所示。
图3.2数码管显示电路
3．12位LED灯：由12个LED小灯排列起来，加上限流电阻就组成了12位交通灯。12位流水灯的阴极接在单片机的I/O端口，以灌电流输进单片机从而驱动LED。交通LED灯的原理图如图3.3所示。
师大学
电气工程及自动化
实习报告
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实习科目：单片机实训
指导教师：
实习时间：
智能交通信号灯
摘 要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上，综合应用单片机原理、微机原理等课程方面的知识，设计一个采用STC89C52单片机控制的交通灯控制电路。该设计结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中占有重要的地位，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效果。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。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、黄、绿三色的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。黄灯亮提示人们注意红、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。
基于51单片机控制交通灯课程设计报告
基于51单片机控制交通灯课程设计报告本设计课程使用STC89c52型号的芯片及相关元器件自己组装单片机最小系统，并编写程序用于控制交通信号灯。
1.STC89c52的芯片元器件的说明：STC89c52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
此外，STC89c52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能，STC89c52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
2.STC89c52的功能是：·标准MCS-51内核和指令系统·片内8kROM（可扩充64kB外部存储器）· 32个双向I/O口· 256x8bit内部RAM（可扩充64kB外部存储器）· 3个16位可编程定时/计数器·时钟频率3.5-12/24/33MHz·向上或向下定时计数器·改进型快速编程脉冲算法· 6个中断源· 5.0V工作电压·全双工串行通信口·布尔处理器—帧错误侦测· 4层优先级中断结构—自动地址识别·兼容TTL和CMOS逻辑电平·空闲和掉电节省模式· PDIP(40)和PLCC(44)封装形式3.管脚说明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。
基于51单片机的智能交通灯系统方案设计书
1. 设计思路 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
2.1电源提供方案 (2)2.2显示界面方案 (2)2.3输入方案： (3)3 单片机交通控制系统总体设计 (3)3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (3)3.2单片机交通控制系统的功能要求 (4)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 (5)4.1AT89C51单片机简介.................................................................................. 错误！未定义书签。
4.1.1 AT89C51单片机的主要特性............................................................... 错误！未定义书签。
4.1.2 主要引脚功能 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2交通灯中的中断处理流程 (5)4.3系统硬件总电路构成及原理 (6)4.3.1系统硬件电路构成 (6)4.3.2系统工作原理....................................................................................... 错误！未定义书签。
4.4其它硬件介绍及连接 (7)4.4.1八段LED数码管 (7)5 系统软件程序的设计 (9)5.1程序主体设计流程 (9)5.2理论基础知识 (10)5.2.1定时器原理 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
基于51单片机设计的交通灯报告书
报告书干路—支路口交通信号灯控制器项目目的:通过对模拟交通灯控制系统的操作,让我们掌握定时器和中断系统的综合应用,进一步熟练51单片机的应用.项目要求:本项目主要通过感应开关控制交通灯的切换显示，实现主干路与支路车辆的分流。
（1）在正常情况下，主干道交通灯绿灯一直亮着。
（2）当支路检测到有车辆，60秒后，主干道禁止通行，支路放行。
（3）支路放行30 秒后，恢复正常情况。
项目电路如图：按键S1、S2模拟支路的车辆检测，当S1、S2为高电平（不按下按键）时，表示正常情况。
当S1或S2为低电平（按下按键）时，表示支路上有车辆，将S1、S2接到P3.0、Ｐ３.１把信号送入到单片机。
程序设计：源程序代码：#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar time,second,n,m;sbit k1=P3^0;sbit k2=P3^1;Uchar code Tab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x 80,0x90};//数码管显示0～9的段码表void delay(uint t){uchar i;while(t--)for(i=0;i<255;i++);}void shumaguan(uchar s){P2=0xfd;P0=Tab[s/10];delay(1);P2=0xfe;P0=Tab[s%10];delay(1);}void main(){IE=0x82;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/16;TL0=(65536-50000)%16;while(1){ uchar j;P1=0xde;if(k1==0||k2==0){delay(500);if(k1==0||k2==0){time=40;TR0=1;for(second=60;second>0;)shumaguan(second);TR0=0;P2=0x00;P1=0xf3;delay(3000);for(j=0;j<2;j++){P1=0xfb;delay(200);P1=0xf3;delay(200);}P1=0xeb;delay(500);}}}}void ld() interrupt 1{TR0=0;time--;if(time==0){time=40;second--;if(second==5)P1=0xdf;if(second==4)P1=0xde;if(second==3)P1=0xdf;if(second==2)P1=0xdd;if(second==1)P1=0xdd;}TH0=(65536-50000)/16;TL0=(65536-50000)%16;TR0=1;}项目小结：本项目程序主要包括四部分：主函数、延时函数、数码管显示函数、中断函数。
基于51单片机交通灯控制系统设计的报告
单片机课程设计题目单片机交通灯课程设计_学院电气及自动化工程学院_专业自动化______________班级ZB02131_____________学号ZB0213107___________姓名胡继广_______________指导教师卢振利_____________2013 年12 月 1 日摘要本设计是一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
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。
本系统由单片机系统、按键、四位数码管显示、交通灯演示系统组成。
设计一个用于东西、南北走向的交通管理。
南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为50秒、支干道每次通行间为47秒。
系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。
本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。
本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。
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。
本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。
目录前言一、设计任务................................................... - 2 -1.1设计任务 ................................................... - 2 -二、系统总体方案及硬件设计..................................... - 2 -2.1总体硬件设计 ............................................... - 2 - 2.2系统时钟电路 ............................................... - 3 - 2.3数码管显示电路 ............................................. - 3 - 2.4路灯指示电路 ............................................... - 4 -2.5按键电路设计 ............................................... - 5 -三、软件系统设计............................................... - 5 -3.1设计思路及关键技术 ......................................... - 5 -3.2软件流程 ................................................... - 6 -四、 Proteus软件仿真 .......................................... - 7 -4.1 Proteus软件仿真 ........................................... - 7 - 4.2 南北路灯切换时仿真......................................... - 7 -4.3 紧急情况下的仿真........................................... - 8 -五、致谢及心得................................................. - 9 - 参考文献...................................................... - 10 -附录系统源程序前言19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。
基于51单片机的交通灯控制系统设计
目录一引言 (2)二概要设计 (2)2.1 设计思路 (2)2.2总体设计框图 (2)三硬件设计 (3)3.1LED循环电路设计 (3)3.1.1 89cs51单片机概述 (3)3.1.2 LED循环说明 (5)3.2 倒计时显示电路 (5)3.2.1 74LS164芯片 (5)3.2.2 共阴极数码显示管 (6)3.2.3 倒计时电路 (6)3.2.4 急通车电路 (7)四软件按设计 (7)4.1 程序流程图： (7)4.2 LED红绿灯显示 (8)4.3倒计时显示 (9)4.4 急通车控制 (9)4.5程序代码 (9)五总结 (9)参考文献 (9)附录一： (9)附录二： (10)基于51单片机的交通灯控制系统设计摘要：在日常生活中，交通信号灯的使用，市交通得以有效管理，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。
交通灯控制系统由80C51单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。
系统除具有基本交通灯功能外，还具有时间设置、LED信息显示功能，市交通实现有效控制。
关键词：交通灯，单片机，自动控制一引言当今，红绿灯安装在个个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这个技术在19世纪就已经出现了。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械般手势信号灯，用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转方式玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
1869年1月2日，煤气灯爆炸，是警察受伤，遂被取消！电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成，1914年始装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
信号灯的出现，使得交通得以有效的管理，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。
基于51单片机的智能交通灯系统设计
1. 设计思路............................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1电源提供方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2显示界面方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.3输入方案： ................................................................................................... 错误!未定义书签。
3 单片机交通控制系统总体设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。
3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 ........................................................ 错误!未定义书签。
3.2单片机交通控制系统的功能要求................................................................ 错误!未定义书签。
3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 .................................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的交通灯控制系统设计
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）。
基于51单片机的交通灯设计
1设计方案
1.1设计要求
（1）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。时间为60秒。
黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电气公司任职员。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一声冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到了在红绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红黄绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。
（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。时间为80秒。 东西方向车流大 通行时间长。
从此，城市的交通灯被取缔了。知道1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。
随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯（红黄绿三种标志）于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生使城市交通大为改善。
Crossroads transports, bustling pedestrian, car lanes, pedestrian humanitarian, in an orderly way. So what to do this by in order? By the traffic lights automatic command system. There are many ways to control the traffic lights. The system USES the 51 series singlechip center device to designing traffic light controller, can realize the according to actual traffic through the single-chip microcomputer chip P2 mouth set red, green lit the function of time: display time directly through the single chip microcomputer P0, P3 mouth output, the system practical, simple operation and expandability.
基于C51单片机的交通灯控制系统
基于C51单片机的交通灯控制系统1、实验方案论证：进行十字路口的交通信号灯控制电路设计，画出电路原理图及实验电路图，进行软件编程、以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。
进行十字路口的交通信号灯控制程序设计，提交一个符合上述功能要求的十字路口的交通信号灯控制系统设计。
2、控制流程分析：对设计要求进行分析后可得出以下交通工作状态表：3、硬件设计概要：根据设计要求，可用6个LED灯分别模拟东西、南北的交通灯。
具体接法如下：AT89C51的P1口接LED灯，P1.0、P1.1、P1.2分别接东西方向红、绿、黄交通灯，P1.3、P1.4、P1.5分别接南北方向的红、绿、黄交通灯。
P1口和LED灯之间要接限流保护电阻。
两位数码管段选接P2口，位选接P0口低两位，P0口低两位接上拉电阻使其可以输出高电平。
紧急情况按钮一端接地，另一端与外中断1引脚相连；恢复正常按钮一端接地，另一端与外中断0引脚相连。
三、原理图设计1、LED显示部分电路设计：把单片机AT89C51的P1口作为红黄绿灯显示部分，用6个LED灯分别模拟东西、南北的交通灯。
P1.0、P1.1、P1.2各通过一个300Ω的限流保护电阻接东西方向的红、绿、黄LED灯；P1.3、P1.4、P1.5各通过一个300Ω的限流保护电阻接南北方向的红、绿、黄LED灯。
LED 灯的一端接电源，另一端经电阻接P1口，因此当P1口引脚输出低电平时LED灯发光，即此方案采取低电平驱动方式。
具体电路如下：2、紧急情况处理电路设计：紧急情况按钮一端接地，另一端与外中断1引脚相连；恢复正常按钮一端接地，另一端与外中断0引脚相连。
在程序设计时，我会将其设置为下降沿触发方式。
具体电路如下：3、数字显示电路设计：选用共阴极两位数码管。
两位数码管A~G引脚各通过一个300Ω的限流保护电阻分别接P2.0~P2.6，位选1引脚和2引脚分别接P0.0口低两位，P0口低两位接5kΩ的上拉电阻使其可以输出高电平。
基于51单片机的无线智能交通灯控制系统课程设计
课程（综合）设计报告目录摘要 ........... ...... .................................................... . . 2一、绪论.................................................................... (5)1.1概述 ..................................... ............. . .. (5)1.2设计题目.............................................. ............... ............. .. 51.3设计内容.............................................. ............... .. (5)1.4 任务分工.............................................. ............... .. (6)二、系统简介.................................. ....... ................................ ... . (6)2.1总体设计思路................................. ..... ................................ .. 62.1.1 系统设计思路 ................................ ..... . (6)2.1.2 系统设计流程 ................................ ..... . (6)2.1.3 红绿灯显示规律 ................................ ..... .. (7)2.1.4 智能控制方案 ................................ ..... .............. .... ..... .82.2硬件设计....................... .... ............ ... .... . . ..92.2.1 单片机最小系统 .............................. ..... .............. .... ..... .92.2.2单片机最小系统............................... ..... .............. .... ..... .. 92.2.3 无线传输模块 .............................. .... ............... .... ..... (10)2.2.4 传感器 ....................... .... ............ . . ... . .. 122.2.5 LED 数码管地结构与原理............................... ...... ............... .. 122.2.6 稳压模块 ....................... ... ........ ..... .. ... . 132.3 软件设计....................... .... ............ ... ... . . .14三、个人设计工作........................................................................... (16)3.1系统原理图 ........................... ...... ........... .. ..... .. .163.2从机原理图 ..................................................................................... .17四、设计总结 (18)五、参考文献 (18)摘要交通控制系统是近代社会随着物流出行等交通发展产生地一套独特地公共管理系统.要保证高效安全地交通秩序，除了制定一系列地交通规则还必须通过一定地科技手段加以实现.本文在对目前交通控制进行深入分析得基础上，运用传感器检测技术，无线传输技术，实时调整智能化控制地实现技术，将传感器检测、实时调整车辆通行时间地算法与单片机作用相结合，提出了基于单片机地智能交通控制系统设计方案8051单片机地交通灯无线智能控制系统由8051单片机、交通灯显示、LED 倒计时.车流量检测及调整、无线传输等模块组成.系统除基本交通灯功能外还具有车流量检测，无线传输以达到智能控制车流量地目地.系统通过传感器测试车辆地数目，通过无线传输模块NRF24L01 发送给主机，主机通过智能控制算法改变该方向地车道绿灯亮地时间来实现智能控制.理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口地通行能力.本设计主要做了如下几个方面地工作：一、显示部分，传感器，无线传输部分硬件地焊接.二、交通灯地常规控制方法和传感器计数地实现.三、无线传输数据地实现.【关键词】8051 单片机传感器检测无线传输智能控制AbstractTraffic control system is a modern society with logistics, travel and other transportation development produce a unique set of public management system. To ensure the efficient and safe traffic order, as well as setting a series of traffic rules must pass a certain technological means to achieve them. Based on the current traffic control based on in-depth analysis to, using the sensor detection technology, wireless transmission technology, real-time adjustment of the realization of the intelligent control technology, the sensor detection, real-time adjustment of traffic time algorithm combined with single chip microcomputer, is proposed based on single chip microcomputer intelligent traffic control system design.8051 single chip wireless intelligent traffic light control system controlled by 8051, trafficlight display, LED countdown. Traffic detection and adjustment, such as wireless transmission module. In addition to the basic function of traffic light also has the traffic detection system, wireless transmission in order to achieve the purpose of the intelligent traffic control. System by the number of the test vehicle, by wireless transmission module NRF24L01 sent to the host, the host through the intelligent control algorithm lane in the direction of the change of green light time to realize intelligent control. Theory to prove the system is simple, economic and effective traffic, improve the traffic capacity of the traffic intersection.This design mainly do the following several aspects work: one part, display, sensors, wireless transmission welding part of the hardware. Second, traffic lights of conventional control method and the realization of the sensor count. Third, the realization of the wireless data transmission.Keywords 】The traffic light 8051Single chip microcomputer Wireless transmission Intelligent control sensors、绪论1.1概述信号灯地出现使得交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高交通道路通行能力减少交通事故有明显效果.但是，随着城市机动车增长速度加快，我国地城市道路密度和面积率偏低•交通管理水平还欠发展本设计就这一现象就行分析设计出基于51单片机地无线智能交通灯控制系统•在这个系统中，我们将采用车流量来控制红绿灯地时间并以此来达到舒缓交通压力地目地本设计主要做了如下几个方面地工作：1、确定系统交通地总体设计，包括，十字路口具体地进行方案设计以及系统应用有地各项功能•在这里，本设计除了有信号灯状态孔子能实现基本地交通功能，还增加了倒计时显示提示•基于实际情况又增加了对车流量进行检测地功能，无线通信地功能2、进行显示电路，各个无线结点地硬件电路等地设计，对各器件地选择，大体分配各个期间及模块地基本功能要求•3、进行软件系统地设计，对于本系统，我们采用c语言编写•对于无线模块地通信地软件地编写我们做了充分研究，总体上完成了软件地编写1.2设计题目1、设计任务运用所学传感器技术、计算机网络和单片机原理等方面地知识，设计于无线传感器网络地智能交通红绿灯控制系统，完成无线传感器网络节点设计以及基于单片机地交通红绿灯系统软硬件设计等工作•具体任务如下：2、设计要求（1）绘出无线传感器网络红绿灯控制地原理图（节点布设及系统搭建方案）（2）设计无线传感器网络节点，实现对车辆地计数功能（3）设计基于单片机地红绿灯控制方案，实现依赖于车流量地智能交通控制功能（4）绘出程序流程图并编写调试代码.1.3设计内容1、无线通信结点无线通信节点是用51单片机和无线模块搭建而成，主要功能是发送节点处地车辆数目信息2、主机主机由显示模块，无线模块和51单片机组成•主机负责接收从机发送地车辆数目并对塔进行处理⑴显示用LED数码管进行数字地显示•⑵无线模块用NRF24I01模块进行短距离无线通信.1.4任务分工本设计由9位同学组成，每位同学负责地主要任务如表 1.1 所示.二、系统简介2.1总体设计思路2.1.1系统设计思路根据题目要求，设计基于51单片地无线智能交通灯控制系统•我们采用一个主机四个从机来实现整体地控制.综合各个因素我们采用NRF24L01无线传输模块来实现无线传输，用数码管来显示数字•当红外传感器产生脉冲从机开始计数，计数结束地时候从机把数据发送给主机，主机通过控制算法改变下一次红绿灯地时间，以达到智能控制红绿灯地目地.2.1.2系统设计流程从机通过传感器对车辆数目进行检测，主机对红绿灯进行控制，当每个红绿灯地运行周期结束之后主机对从机发送请求•这个时候从机接收到主机发送地请求，并把车辆数目发送给主机•主机接收到车辆数目之后进行智能化处理达到改变下次红绿灯时间地目地•具体地流程图如下：红黄绿图2.1系统主要架构图2.1.3红绿灯显示规律1、红绿灯显示规律表表红绿灯运行状态表2、红绿灯状态图红黄绿書红黄绿黄红图22红绿灯运行状态图2.1.4智能控制方案主机控制红绿灯按照运行规律运行完一个周期之后，主机分别向两个从机请求数据，从机把数据发送给主机•主机接收到数据之后用一个方向地车辆数目除以总地车辆数目得到一个比率，在用这个比率去乘上总地红绿灯运行周期就可以得到这个方向地时间•如果这个方向地车辆占得比率高，那么这个方向地绿灯亮地时间也会随之增加•通过这种方式来达到舒缓交通压力地目地.2.2硬件设计2.2.1单片机最小系统AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器地低电压，高性能CM0S8位微处理器，俗称单片机•该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准地CMS-51指令集和输出管脚相兼容•由于将多功能8位CPU和闪存存储器组合在单个芯片中，ATMEL地AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式系统提供了一种灵活性高且价廉地方案主要特性•与MCS-51单片机产品兼容•4K字节在系统可编程Flash存储器寿命1000次写入/擦写周期•全静态工作：OHz —24MHz•三级程序存储锁定•128*8位内部RAM•32条可编程I/O 口线•2个16位定时器/计数器•5个中断源•可编程串行通道•低功耗空闲和掉电模式•片内震荡器和时钟电路另外，AT89C51是用静态逻辑设计，工作频率可以下降到OHz，并提供两种可用软件省电方式方式和掉电方式.2.2.2单片机最小系统单片机地最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须地组成部分，也可理解为是用最少地元件组成地单片机可以工作地系统.对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、路、复位电路、输入/输出设备等.图单片机最小系统框图—空闲时钟电2.2.3无线传输模块本次课设是基于无线传输地交通灯控制，因此必须用到无线传输模块 •起初考虑有蓝牙，GSM,wifi.但是由于对传输距离，操作难易程度以及价格地考虑，最终选择了nRF24L01无线射频芯片.NRF24L01芯片概述NRF24L01是由NORDIC 生产地工作在 2.4GHz-2.5GHz 地ISM 频段地单片无线收发器芯片•无线收发器包括：频率发生器、增强型“ SchockBurst 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器.NRF24L01地实物图及封装:FRH Id32.97515--- >说明：(1)VCC 脚接电压范围为1.9V~3.6V 之间，不能在这个区间之外，超过 3.6V 将会烧毁模块•推荐电压VOCRSliDIVOCsiR9IQKGND2 3 46 7 8910 11 12 11 1415 161718 19 20PI0 P1.1 VCC PI2 PO.WADO) PU MUADI)P1.4PO.2(AD2l PL.、囲.孔AD3} PL 6 PO.4(AD4JP1..7 PO.XAD?} P0.6( AD6IP0.7CAD7} PltXRXD)■EAATPP ； li TXD - ALE PROGP3.2(rNTdiP3 心口}P3.4(TO}P^N ?27(A15)P3-.XT1} P5 6(WR)Pl 7( RD)PIXA13)XIAL? P2?I(ST2) P23(AL1) XIALIP2.a(A!0)GNDpziumP2.O(AB)图2.5单片机最小系统UUJLUJULI Rl r KGND UCCSCKnos]o HDVIH JvssrRF21L0lANTI Til AKT1 nj viw PA图 2.6 NRF24L01图2.7 NRF24L01参数以及引脚功能.11.0592MGND1 Rfset30pF =釧IO Y1joL ：] STCAT 妙XSXJS托15J4 11盟3035~ 27 2625J- 13 22 21 E N KCSC3.3V左右.(2)除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通地5V单片机10 口直接相连，无需电平转换•当然对3V左右地单片机更加适用了•(3)硬件上面没有SPI地单片机也可以控制本模块，用普通单片机10 口模拟SPI不需要单片机真正地串口介入，只需要普通地单片机10 口就可以了，当然用口连接不需要.b:其他系列地单片机，如果是5V地，请参考该系列单片机10 口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块！如果是3.3V地，可以直接和nRF24I01模块地10 口线连接•比如AVR系列单片机如果是5V地，一般串接2K地电阻)引脚及功能：CE:使能发射或接收CSN,SCK,M0SI,MIS0:SPI引脚端，微处理器可以通过此引脚配置NRF24L01IRQ:中断标志位VDD:电源输入端VSS:电源地XC1，XC2 :晶体振荡器引脚VDD_PA:为功率放大器供电，输出为 1.8VANT1，ANT2 :天线接口IREF:参考电流输入工作模式通过配置寄存器可以将n RF24L01配置为发射、接收、待机和掉电四种工作模式：表工作模式图模式PWR UP PRIM RX CE FIFO寄存器状态接收模式 1 1 1 -图2.8 NRF24l01 原理图2.2.4 传感器系统使用红外对管传感器检测通过各车道地车辆数.红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候地总称.型号: HD-DS25CM-3MM技术参数:1. 感应距离：25cm2.感应方式：3.工作电压：对射型（非透明物）DC 3.0 VDC - 5 .5VDC4.工作电流：10MA5.输出方式：0V 或5VNPN/PNP 常开（常闭要定做）6.输出电流：100mA（可以直接驱动继电器）7.发射角度：直线（红外光）8.接收角度：<10 度9.响应时间：2ms10. 工作温度：-25 度60 度11.工作环境：室内（不防水）12. 外形尺寸：长2cm 宽1cm 高0.9cm13.线长：15cm发射：红线=5VCC /黑线=GND接收：红线=5VCC /黑线=GND /黄线=OUT （NPN）图2.9红外对管传感器2.2.5 LED 数码管地结构与原理七段LED 数码管系发光器件地一种.数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发 光二极管组成，根据各管地亮暗组合成字符.管脚排列如下图所示.图2.10七段LED 数码管管脚排列图七段数码管为共阳极接法，段码采用同相驱动，输入端加低电平，选中地数码管亮 .2.2.6稳压模块NRF24I01地工作电压为 3V-3.9V 在这个范围内•超出这个范围地时候会烧毁无线传输模块，当低于这 个范围地时候无线模块不能正常工作 .单片机地工作电压为 5v 已经超出了无线模块地工作范围，所以要用 到AMS117稳压模块.AMS117稳压模块介绍如下：1输入 :直流4.75V--12V 2 输 出 3.3V800mA( 负载 电 流不 能 超过 800ma) 3输入输 出使用 2P单 排排针方便连 接；4带电源指示灯 （红色）定义为：VDR0P=VBE+VSAT.AMS1117 有固定和可调两个版本可用，输出电压可以是： 1.2V , 1.5V ,1.8V ,2.5V , 2.85V ,3.0V , 3.3V ，和5.0V •片内过热切断电路提供了过载和过热保护，以防环境温度造成 过咼地结温.Airsii ；a T ----- ----------------- * ----------- -----------OND图2.11稳压模块原理图2.3软件设计AMS1117是一个低漏失电压调整器，它地稳压调整管是由一个 PNP 驱动地NPN 管组成地，漏失电压图2.13主机软件流程图从机地作用主要是对车辆地计数功能地实现•我以我采用外部中断计数来实现对车辆地计数功能由于51单片机只提供两个外部中断•外部中断0和外部中断1•所以两个节点刚好能够实现对4个车道地车辆进行计数功能.在对无线模块进行初始化之后进入循环等待模式，直到从机接收到主机地请求时把faflag为1是发送数据到主机•在发送数据地时候从机1使用频道0,从机2使用频道1.图2.14从机软件流程图faflag 置1,当三、个人设计工作3.1系统原理图图2.12系统原理图3.2从机地原理图J±C1luFlOOuFWDL-------- «--------- *CNDwcvcT■cU?-C12-C4-<5首-C| 7SCESCKMISO：SNEQissoQ:cf~CSlT"PICPllPOPOMJP)JPl.6PL7P3XT1)P3<rojEAT.TP=}?&*■ XTAL1XTM：——RSTAWC5I(ADO^POO(ADIJPOJ(AD2JPD.Z(AD1JP0J(AD*>PG4(AD^POf(AD6)M.6 阿沁了(ABjPiO(AWJRL2：CA11JKL3-CAI 咖+(AJ3JPL5(A14JPL6tA15)P2L7vccCKD(RXDJPSJ)axmpHALEPKQGRSJ?VOC P H~~GNDvccMAoe?roGKD图2.15从机原理图四、设计总结通过本次课程设计不但重新回顾了微控制器原理及应用地知识，还学到了很多在书本上学不到地知识，学会了无线通信模块NRF24L01 地使用，本次设计同学们互相协作，不断克服难题，虽然有时候很痛苦很累，但当我们最终完成地时候还是很兴奋地，充满了收获知识地喜悦.通过此次实践，锻炼了我各方面地能力，对理论学习进行了一次检验，积累地一定地实践经验.五、参考文献[1]向敏，程安宇，罗志勇，罗洪平，蒋畅江．微控制器原理及应用．人民邮电出版社．2013.．[2]何利民．单片机应用文集. 北京航空航天大学出版社．1991[3]赵瑞鑫．单片机原理及应用教程机械工业出版社．2005.7[4] 张毅刚．MCS-51 单片机应用设计哈工大出版社．2004 年第二版[5] 徐惠民，安德宁．单片微型计算机原理接口与应用（第一版）北京邮电大学出版社1996。
基于51单片机的智能交通灯课程设计报告书
目录摘要 01 系统硬件设计 (1)1.1 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍 (1)1.2 74LS245引脚图及功能 (3)1.3 八段LED数码管 (4)1.4 硬件系统总控制电路 (5)1.5各模块控制电路 (7)1.5.1 交通灯控制电路 (7)1.5.2 倒计时显示电路 (8)1.5.3 紧急通行电路 (11)1.5.4 声音警示装置 (12)2 系统程序设计 (13)2.1 主程序流程图 (13)2.2 显示子程序流程图 (14)3 心得体会 (15)参考文献 (16)附录源程序 (17)摘要近年来随着科技的飞速发展，一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。
计算机技术作为三者之一，怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。
单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传统控制检测的更新。
在实时检测和自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
那么靠什么来实现交通的井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统，来实现交通的井然有序。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用美国ATMEL公司生产的单片机AT80S51，以及其它芯片来设计交通灯控制。
实现了通过AT89S51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能，输出设置显示时间。
交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。
单片机系统采用的直流供电。
关键词：AT89S51单片机；智能交通灯控制系统；基于51单片机智能交通灯设计1 系统硬件设计1.1 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍80C51系列中，用CHMOS工艺制造的单片机都采用双列直插式（DIP）40脚封装，引脚信号完全相同。
图1-1为引脚图图1-1 80C51引脚图这40根引脚大致可分为：电源（V CC、V SS、V PP、V PD）、时钟（XTAL1、XTAL2）、I/O口（P0~P3）、地址总线（P0口、P2口）和控制总线（ALE、RST、、、）等几部分。
基于51单片机交通灯课设(内含程序和实物图)
单片机控制交通灯摘要随着经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通拥塞已成为一个国际性的问题。
因此，设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。
根据交通灯在实际控制中的特点，结合单片机的控制功能，提出了一种用单片机自动控制交通灯的简易方法。
设计中包括硬件电路的设计和程序设计两大步骤，对单片机学习中的几个重要内容都有涉足。
单片机的应用正在不断深入，单片机可以用来仿真各个系统。
在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。
本系统采用单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器，实现了通过P1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：单片机交通灯数码管看门狗目录第1章前言 (1)1.1课题任务及主要实现内容 (1)1.2原理分析 (1)1.2.1交通灯显示时序的理论分析 (1)1.2.2 交通灯显示的理论分析 (2)第2章设计方案分析 (3)2.1 单片机与外围接口部件 (3)2.2 倒计时显示界面 (4)2.3 交通灯 (4)第3章硬件系统设计 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 STC89c52的看门狗设置 (8)3.3 硬件电路实现 (9)3.2.1 最小系统设计 (9)3.3.2 显示设计 (11)3.2.3 发光二极管模拟红绿灯 (13)3.2.4 按键模块 (14)第4章软件电路设计 (15)4.1 软件编译环境测试 (15)4.1.1 C语言介绍 (15)4.1.2 Keil uVision4介绍 (15)4.2软件总体设计 (15)第5章电路检测 (17)结论 (20)参考文献 (21)附录：22原理图 (22)源程序： (22)第1章前言单片机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。
基于51单片机的交通灯设计
基于51单片机的交通灯设计交通信号灯是指示人和交通工具在道路交通中行进方向或行为的一种交通设施。
在设计交通信号灯时，应考虑交通流量、车辆速度、交叉口结构等因素，以确保交通的顺畅和安全。
本文将基于51单片机设计一种交通信号灯系统，并详细介绍其原理和实现方法。
交通信号灯系统的设计目的是通过控制红、黄、绿三种不同颜色的灯，指示车辆和行人在交通路口安全行驶。
在单片机设计中，我们将使用三个LED灯分别代表红、黄、绿三种状态。
通过控制LED的亮灭，来实现交通信号灯的变换。
首先，我们需要选择适当的硬件设备进行交通信号灯的设计。
在51单片机设计中，可以选择STC89C51或者AT89C51等型号的单片机。
此外，还需要准备三个LED灯、电阻、电容、按键等器件。
接下来，我们将进行电路设计。
在设计电路时，首先将三个LED灯连接到单片机的三个IO口上，每个IO口通过一个电阻与正极连接，负极与GND连接。
此外，在单片机的一个IO口上连接一个按键，通过按下按键触发程序的执行。
在编写程序之前，首先需要确立交通信号灯的运行逻辑。
一般而言，交通信号灯的运行逻辑如下：1.全红状态：所有车辆和行人均停止，任何方向都不可行驶。
2.绿灯状态：一些方向的车辆和行人可以行驶，其他方向均不可行驶。
3.黄灯状态：信号灯将要变成红灯或绿灯，此时车辆和行人应注意刹车或等待。
接下来，我们将编写程序并烧录到单片机中。
在程序中，需要使用到定时器和中断来进行交通信号灯的控制。
具体步骤如下：1.在程序中定义三个LED灯所对应的IO口。
2.初始化定时器，并设置定时时间，用于控制信号灯的变化。
3.设置中断，用于按键的检测和处理。
4.在主循环中，不断检测按键状态，当按键按下时，切换信号灯的状态。
5.根据信号灯的状态，控制LED灯的亮灭。
在程序设计中，应充分考虑各种异常情况和执行顺序，以保证交通信号灯的正常运行。
此外，还可以增加一些辅助功能，如倒计时显示等，以提高交通信号灯的可视性和安全性。
基于51单片机的交通灯控制系统设计
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）。
基于51单片机的交通灯(红绿灯)设计论文报告
利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、查询、中断功能；能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，采用查询的方式，根据具体情况，自动给予时间通行，其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人，同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”。
电阻
470Ω
8
数码管电路
电阻
1K
7
数码管驱动、按键电路
数码管
GC-3461BS
1
显示电路
微动开关
3
按键电路
三级管PNP
8550
4
数码管驱动电路
表1-1
2）2位8段数码管工作原理：
2位8段数码管电路采用“共阴”连接，阴极公共端（COM）由晶体管推动。如图4-3所示：
段码和位码，段码即段选信号 SEG，它负责数码管显示的内容，图中 a~g、dp组成的数据（a 为最低位，dp 为最高位）就是段码。位码即位选信号 DIG，它决定哪个数码管工作，哪个数码管不工作。当需要某一位数码管显示数字时，只需要先选中这位数码管的位信号，再给显示数字的段码。
IE0 = 1;//启动外部中断0
PX0 = 1;
EX1=1;
IE1=1;
EA = 1; //开总中断
}
void int0(void) interrupt 0//外中断0
{
flag = 0;
led_data_temp = P0;
t0 = 20;
if(!int0_key)
{
delayms(10);
if(!int0_key)
4、交通灯输出控制模块
道口交通灯指示采用高亮度红、黄、绿发光二极管进行提示。
基于51单片机的智能交通灯系统设计81122
1. 设计思路 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
2.1电源提供方案 (2)2.2显示界面方案 (2)2.3输入方案： (3)3 单片机交通控制系统总体设计 (3)3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (3)3.2单片机交通控制系统的功能要求 (4)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 (5)4.1AT89C51单片机简介.................................................................................. 错误！未定义书签。
4.1.1 AT89C51单片机的主要特性............................................................... 错误！未定义书签。
4.1.2 主要引脚功能 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2交通灯中的中断处理流程 (5)4.3系统硬件总电路构成及原理 (6)4.3.1系统硬件电路构成 (6)4.3.2系统工作原理....................................................................................... 错误！未定义书签。
4.4其它硬件介绍及连接 (7)4.4.1八段LED数码管 (7)5 系统软件程序的设计 (9)5.1程序主体设计流程 (9)5.2理论基础知识 (10)5.2.1定时器原理 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
基于51单片机的交通信号灯系统_毕业设计
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。
课程设计基于51单片机的交通灯设计
课程设计---基于51单片机的交通灯设计基于51单片机的交通灯设计一、设计目的和要求本设计旨在利用51单片机实现交通灯的控制，要求实现红、绿、黄三种颜色的信号灯按照一定的顺序和时间间隔进行循环显示，以模拟实际交通信号灯的工作过程。
二、设计原理本设计采用51单片机作为控制器，通过编程实现交通灯的控制逻辑。
单片机通过控制IO口的电平状态来控制信号灯的亮灭，从而实现交通灯的控制。
具体实现原理如下：1.单片机通过定时器产生定时中断，每当中断发生时，程序会跳转到中断服务程序执行。
2.在中断服务程序中，通过改变IO口的电平状态来控制信号灯的亮灭。
例如，当需要红灯亮时，将控制红灯的IO口设置为高电平状态；当需要红灯灭时，将控制红灯的IO口设置为低电平状态。
3.通过设置定时器的定时时间，可以控制信号灯亮灭的时间间隔。
例如，可以设置定时器每隔一段时间产生一次中断，然后在中断服务程序中控制信号灯的状态切换。
4.通过编写程序，可以实现红、绿、黄三种颜色的信号灯按照一定的顺序和时间间隔进行循环显示。
例如，可以实现红灯亮一段时间，然后绿灯亮一段时间，接着黄灯亮一段时间，最后又回到红灯亮的状态，如此循环往复。
三、设计步骤1.硬件电路设计：根据设计原理，选择合适的单片机型号和外围电路元件，设计交通灯控制的硬件电路。
2.软件编程：使用C语言编写程序，实现交通灯的控制逻辑。
具体程序流程可以参考设计原理中的描述。
3.程序调试：将编写好的程序下载到单片机中，进行程序调试和测试。
可以通过观察信号灯的亮灭情况来判断程序是否正确执行。
4.优化和完善：根据测试结果，对程序进行优化和完善，以提高程序的稳定性和可靠性。
四、设计实现1.硬件电路设计：本设计采用STC89C52单片机作为控制器，通过P1口的P1.0、P1.1和P1.2三个引脚分别控制红灯、绿灯和黄灯的亮灭。
定时器采用定时器0，设置定时时间为50ms，每50ms产生一次中断。
2.软件编程：（1）定义变量：定义变量red、green和yellow分别表示红灯、绿灯和黄灯的状态（0表示灭，1表示亮）。
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1. 设计思路 (2)2.1电源提供方案 (2)2.2显示界面方案 (3)2.3输入方案： (3)3 单片机交通控制系统总体设计 (3)3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (3)3.2单片机交通控制系统的功能要求 (4)3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (5)4智能交通灯控制系统的硬件设计 (5)4.1AT89C51单片机简介 (5)4.1.1 AT89C51单片机的主要特性 (6)4.1.2 主要引脚功能 (6)4.2交通灯中的中断处理流程 (8)4.3系统硬件总电路构成及原理 (9)4.3.1系统硬件电路构成 (9)4.3.2系统工作原理 (9)4.4其它硬件介绍及连接 (10)4.4.1八段LED数码管 (10)5 系统软件程序的设计 (12)5.1程序主体设计流程 (12)5.2理论基础知识 (13)5.2.1定时器原理 (13)5.2.2软件延时原理 (14)5.2.3中断原理 (14)5.3子程序模块设计 (14)5.3.1状态灯显示及判断 (14)5.3.2 LED倒计时显示 (15)5.3.3 紧停及调整时间中断子程序 (15)5.3.4 红绿灯时间调整程序 (16)5.4系统软件调试 (18)5.4.1 TKS仿真器 (18)5.4.2 集成开发环境KEIL (18)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。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
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、急车强通等问题。
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，有广泛的应用前景。
本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。
和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。
关键词：交通灯单片机数码管1. 设计思路（1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。
（2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。
（3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。
（4）进行软件系统的设计，对于本系统，本人采用单片机汇编语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。
2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证2.1 电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。
因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。
此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。
方案二：采用单片机控制模块提供电源。
改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。
综上所述，我选择第二种方案。
2.2 显示界面方案该系统要求完成倒计时功能。
基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。
这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。
方案二：采用点阵式LED 显示。
这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。
综上所述，我选择第一种方案。
2.3 输入方案：题目要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。
该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。
若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。
方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。
由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。
3 单片机交通控制系统总体设计3.1单片机交通控制系统的通行方案设计设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。
其具体状态如下图所示。
说明：黑色表示亮，白色表示灭。
交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示：图1 交通状态通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下：◆东西方向红灯灭，同时绿灯亮，南北方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时20秒。
此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。
◆东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时5秒。
此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
◆南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时20秒。
此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。
◆南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时5秒。
此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
下面我们可以用图表表示灯状态和行止状态的关系如下：状态1 状态3 状态4 状态6 东西向禁行等待变换通行等待变换南北向通行等待变换禁行等待变换东西红灯 1 1 0 0东西黄灯0 0 0 1东西绿灯0 0 1 0南北红灯0 0 1 1南北绿灯 1 0 0 0南北黄灯0 1 0 0行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。
状态及红绿灯状态如表1所示。
说明：0表示灭，1表示亮。
3.2 单片机交通控制系统的功能要求本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示，通行时间调整和紧急处理等功能。
（1）倒计时显示倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。
驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安全。
倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的1种方法，它可以提醒驾驶员灯色发生改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。
（2）时间的设置本设计中可通过键盘对时间进行手动设置，增加了人为的可控性，避免自动故障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变为红灯。
键盘是单片机系统中最常用的人机接口，一般情况下有独立式和行列式两种。
前者软件编写简单，但在按键数量较多时特别浪费I／0口资源，一般用于按键数量少的系统。
后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机I／0 口资源相对较少而需要较多按键时，此方法仍不能满足设计要求。
本系统要求的按键控制不多，且I／0口足够，可直接采用独立式。
（3）紧急处理交通路口出现紧急状况在所难免，如特大事件发生，救护车等急行车通过等，我们都必须尽量允许其畅通无阻，毕竟在这种情况下是分秒必争的，时时刻刻关系着公共财产安全，个人生死攸关等。
由此在交通控制中增设禁停按键，就可达到想此目的。
3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行，当然，接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。
本系统在此基础上，加入了紧急情况处理与时间调整功能。
图2系统的总体框图据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由按键设置模块产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块模块接受输出。
系统的总体框图如上所示。
单片机上电后，系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。
在此过程中随时调用急停按键和时间调节中断。
4智能交通灯控制系统的硬件设计4.1 AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁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100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。
AT89C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。
4.1.1 AT89C51单片机的主要特性与MCS-51 兼容，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24Hz，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（两个外部中断源和3个内部中断源），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。
·时钟电路：时钟电路的作用是产生单片机工作所需要的时钟脉冲序列。
·中断系统：中断系统的作用主要是对外部或内部的终端请求进行管理与处理。
AT89S51共有5个中断源，其中又2个外部中断源和3个内部中断源。
图3 AT89C51系列单片机的内部结构示意图4.1.2 主要引脚功能图4 AT89C51引脚图·VCC：电源电压·GND：接地·P0口：P0口是一组8位双向I／0口。
P0口即可作地址／数据总线使用，又可以作为通用的I/O口使用。
当CPU访问片外存储器时，P0口分时先作低8位地址总线，后作双向数据总线，此时，P0口就不能再作I/O口使用了。
在访问期间激活要使用上拉电阻。
·P1口：Pl 是一个带内部上拉电阻的8准位双向I／O口，P1作为通用的I/O口使用。
·P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I／O 口，P2即可作为通用的I/O 口使用，也可以作为片外存储器的高8位地址总线，与P0口配合，组成16位片外存储器单元地址。
·P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位准双向I／0 口。
P3 口除了作为通用的I/O口使用之外，每个引脚还具有第二功能，具体分配如表2表2 具有第二功能的P3口引脚端口引脚第二功能：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外中断0）P3.3 / INT1（外中断1）P3.4 T0（定时／计数器0外部输入）P3.5 T1（定时／计数器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）·RST：复位输入。