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1. 设计思路 ........................................................................................................................................... 1 2.1 电源提供方案 .............................................................................................................................. 1 2.2 显示界面方案 .............................................................................................................................. 2 2.3 输入方案： .................................................................................................................................. 2 3 单片机交通控制系统总体设计 .......................................................................................................... 2 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 ....................................................................................... 2 3.2 单片机交通控制系统的功能要求 .............................................................................................. 3 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 ....................................................................................................... 4 4.1 AT89C51单片机简介 ................................................................................................................... 4 4.1.1 AT89C51单片机的主要特性 ................................................................................................ 5 4.1.2 主要引脚功能 ....................................................................................................................... 5 4.2 交通灯中的中断处理流程 ........................................................................................................... 7 4.3 系统硬件总电路构成及原理 ....................................................................................................... 8 4.3.1系统硬件电路构成 ................................................................................................................ 8 4.3.2系统工作原理 ........................................................................................................................ 8 4.4其它硬件介绍及连接.................................................................................................................... 9 4.4.1八段LED数码管 ....................................................................................................................... 9 5 系统软件程序的设计 .........................................................................................................................11 5.1 程序主体设计流程 ..................................................................................................................... 11 5.2 理论基础知识 ............................................................................................................................ 12 5.2.1定时器原理 .......................................................................................................................... 12 5.2.2软件延时原理 ...................................................................................................................... 13 5.2.3 中断原理 .................................................................................................................................. 13 5.3子程序模块设计 ......................................................................................................................... 13 5.3.1状态灯显示及判断 .............................................................................................................. 13 5.3.2 LED倒计时显示 ............................................................................................................... 14 5.3.3 紧停及调整时间中断子程序............................................................................................ 14
5.3.4 红绿灯时间调整程序 ....................................................................................................... 15 5.4 系统软件调试 ........................................................................................................................... 17 5.4.1 TKS仿真器 .......................................................................................................................... 17 5.4.2 集成开发环境KEIL .......................................................................................................... 17
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IO 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IO 口,但操作起来稍显复杂。
方案二： 直接在IO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IO 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