内容发布更新时间 : 2024/6/16 3:59:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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

I

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

II

- 1 -

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。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故称为微控制器。

通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3，三代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压低功耗。

1.1课题任务及主要实现内容

本系统由单片机系统、数码管显示、交通灯显示系统组成。系统除基本的交通功能外，还具有倒计时。东西、南北两个干道交于一个十字路口，各干道有一组红、绿、黄三色的指示灯。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。

程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。

系统分三种工作模式：正常模式、繁忙模式、特殊模式，并且通过三个按钮“正常”、“繁忙”、“特殊”可相互转化。

正常模式：直行时间显示数码管显示60。此时南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯）60s，倒计时到3s时，黄灯亮，提醒人们注意了。然后是东西段通行（绿灯），南北段禁行（红灯），一直循环下去。

繁忙模式：南北段、东西段的通行时间改为30s，其它与正常模式类似。 特殊模式：特殊模式红灯全亮，倒计时20s，到最后3秒黄灯闪3次后并转入正常模式。

1.2 原理分析

1.2.1交通灯显示时序的理论分析

下图所示为一种红绿灯规则的状态图：

1