一个十字路口的交通灯控制系统设计报告

一个十字路口的交通灯控制系统

一、设计内容和要求：

利用AT89C51单片机设计一十字路口交通灯控制系统。

1：系统主要由单片机、数码管、交通灯组成。

2：具有人行道和基本的交通灯的功能。

3：具有数码管倒计时功能。

4：要求东西和南北车道的车辆交替运行，每次通行为25秒。

5：要求黄灯先亮3秒，才能变换车道，黄灯亮时要求闪亮。

6：有紧急情况的处理办法（如急救车来时）。

二、总体方案设计

本设计研究的是基于AT89C51单片机的交通灯智能控制系统。根据交通控制系统的设计原理，阐述了硬件和软件方面开发的整个过程。

主控系统采用AT89C51单片机作为控制器，控制通行倒计时及直行、行人的通行。并设计了有紧急情况（如急救车到来）时的处理办法。

三、系统的硬件设计

（1）本系统选用通过P0到P3口用做输出显示控制口。P0口用作输出南北方向LED数码管字符编码，P2口用作输出东西方向LED

数码管字符编码。P1.1—P1.4口用于位选及输出南北方向发光二

极管。P1.5和P1.6用作南北方向人行道的控制灯。P1.7和P3.7

用作东西方向人行道的控制灯。P3.0—P3.6口用于位选及输出东

西方向发光二极管。P3.2和P3.3用作外部中断。

（2）LED数码管采用动态显示方式实现倒计时读秒，并且本系统采用的是LED的共阳极接法。

（3）LED动态显示，在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将段选位并联在一起，由一个八位的I/O口控制，而位选由另一个

口控制，段选码、位选码每次送入后演示1ms，而人的视觉暂留

时间为0.1s，所以在人看来数码管一直亮着，从而在应用中通过动

态扫描的方法显示。

四、设计原理分析

（1）从十字路口交通灯示意图分析可知：东西、南北方向信号灯控制是中心对称的，即无论是主干道还是支干道两侧系统对同方向的信

号灯控制是同步的。

（2）从示意图分析可知，人行道各个方向，系统对两侧的信号灯的控制也是同步的。

（3）人行道和信号灯的显示不是一致的，人应该和车一起走，但应该比车先停下来。

五、原理图(部分引脚未画)

六、流程分析图

假设交通灯交换的周期为60秒，则各个方向交通灯在时间轴上的交换情况如下表所示。

七、流程图

正常情况下交通灯的控制流程图

特殊情况下交通灯的控制流程图

八、实验程序

#include"reg51.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code b[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uint a;

sbit P30=P3.0;

sbit P31=P3.1;

sbit P10=P1.0;

sbit P11=P1.1;

void main()

{uint i;

P30=1;P31=1;P10=1;P11=1;

P0=b[8];P2=b[8];P1=OX2B;P3=0XA3;

* * void delay(void)

{unsigned char e,f,g;

for(g=252;g>0;g--)

for(f=230;f>0;f--)

for(e=33;e>0;e--);

nop; //初始化，数码管显示88并延时4s

while(1)

{for(i=250;i>0;i--)

{calc();}JS();}}

void delayms(uint m)

{uchar i,j;

for(i=m;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--);

}

void calc()

{ P30=1;

P10=1;

P0=b[3];P2=b[3];

delayms(10);

P30=0;P31=1;

P10=0;P11=1

* * P0=b[9];P2=b[9];

delayms(10);

P1.2=1;P3.6=1;P3=0;

Delay28s;}

void JS()

{a++;

if(a==10) a=0;}

九、调试运行

1、按照硬件图接线，确保东西南北方向红黄绿灯以及数码管能够对应显示。

2、将程序拷进单片机并安装在实验板上，接上电源，打开开关，观察六个LED灯是否与交通显示情况对应，如果有偏差，则单步运行，进行调试，直至满足设计要求。

3、整体运行，观察灯显示和时间显示是否都符合要求，如果不符合，则再调试。直至满足要求。