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华北水利水电学院

基于C51单片机 交通灯课程设计实验报告

姓 名：田坤

班 级：125 专 业：电子信息科学与技术 指导老师：辛艳辉 刘明堂

2013年1月16日

摘要

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，正在不断的应用到实际生活中，并且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MCS-51系列单片机STC89C51为中心器件来设计交通灯控制器，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。

关键词：交通灯 单片机 数码管

一 .总体设计思路

1.1设计目的及思路 设计目的

了解交通灯管理的基本工作原理，熟练掌握STC89C51的工作原理和应用编程，熟悉STC89C51单片机并行接口的各种工作方式和应用，并了解计数器/定时器的工作方式和应用编程外部中断的方法，掌握多位LED显示问题的解决。 设计思路

（1）分析目前交通路口的基本控制技术，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，增加了倒计时显示提示。 （3）进行显示电路。 （4）进行软件系统的设计。

1.2 实际交通灯显示时序及状态转换的理论分析 图1所示为红绿灯转换的状态图。

S1 S2

S3 S4

S4 5s 黄灯亮 红灯亮 状态 时间 东西道 南北道 S1 30s 红灯亮 绿灯亮 S2 5s 红灯亮 黄灯亮 图1 红绿灯状态转换图 表1 十字路口指示灯燃亮方案

S3 30s 绿灯亮 红灯亮 说明：

（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。

（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。 （4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。 （5）此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。

共四种状态，分别设定为S1、S2、S3、S4，交通灯以这四种状态为一个周期，循环执行如下图所示：

程序就是在上述四种状态下循环转化的。一个周期四个状态，在正常模式下共花费1分10秒。

图2 交通灯状态循环图