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51单片机综合实验交通灯设计报告

班 级： 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师：

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一 实验题目

交通灯控制系统设计 二 实验目的

1、学会用8051单片机开发简单的计算机控制系统； 2、学会用汇编语言和C语言开发系统软件；

3、学会8051单片机开发环境wave或Keil uVision3软件的使用； 4、学会Proteus软件的使用方法，会用Proteus单片机系统进行仿真； 5、学会Protel软件的使用方法，会用Protel绘制电气原理图和印制板图； 6、熟悉七位数码管显示的使用方法； 7、了解交通灯控制系统的基本组成。 三 实验要求

交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行；黄灯是一种过渡用的信号灯，当它亮时，表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车（或者左转）的时候，南北方向就禁止行车，即此时东西方向的绿灯亮红灯灭，而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车（或者左转）的时候，东西方向就禁止行车，即此时南北方向的绿灯亮红灯灭，而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时，能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。

北 绿直行 绿左转 黄灯 缓 红灯 停 数数码码管 管 西 东 南 图1 十字路口交通灯配置示意图

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四 设计内容与原理

为了在后面的分析中便于说明，将南北方向允许直行命名为状态1，南北方向允许左转命名为状态2，南北方向行车到东西方向行车的转换阶段命名为状态3，将东西方向允许直行命名为状态4，东西方向允许左转命名为状态5，东西方向行车到南北方向方向行车的转换阶段命名为状态6。

假定直行绿灯点亮的时间为25s，左转绿灯点亮的时间为20s，黄灯点亮的时间为5s，则对方红灯的点亮时间为50秒。黄灯每隔500ms亮一次，之后灭500ms（亮灭一次叫作闪烁一次），一共闪烁5次，持续5s。各个状态之间的变换情况如下：

状态1 状态2 状态3 状态4 状态5 状态6 状态1

具体显示周期如下：

南北路口 东西路口

25s 20s 5s 状态4 50s 状态5 红灯亮禁行 直行 绿灯亮 左转 绿灯亮 黄灯亮 缓行 状态1 状态2 状态3 直行 左转 黄灯亮 绿灯亮 绿灯亮 缓行 红灯亮禁行 状态6 50s 25s 20s 5s 图2交通信号灯点亮时间图

设计电路中每个路口的控制信号灯应有四个，即绿灯两个、黄灯、红灯各一个，同时需要七段数码管一个。因此，本电路的设计中应用到绿灯八个，黄灯四个，红灯四个，七段数码管两个（东西方向相同，南北方向相同，为节省空间可省略一对）。

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