基于单片机AT89C51交通灯控制器的设计

1、基于基于AT89C51AT89C51的交通灯控制器的设计的交通灯控制器的设计姓名：张建猛姓名：张建猛学号：学号：2010080870学院：机械与电子工程学院学院：机械与电子工程学院专业：自动化专业：自动化指导老师：胡波指导老师：胡波 刘明刘明目录目录1. 设计思路2. 设计方案3. 整体框图4. 硬件设计5. 系统软件设计6. 系统的系统的 Proteus Proteus软件仿真软件仿真1.设计思路设计思路 按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态按照常规我们假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态为状态为状态0 0，东西方向绿灯通车，南北方向红灯。经过过一段时间，东西方向绿灯通车

2、，南北方向红灯。经过过一段时间（50S50S）转换状态）转换状态1 1，东西方向黄灯闪烁，东西方向黄灯闪烁10 S10 S，南北方向仍然红灯。，南北方向仍然红灯。再转换到状态再转换到状态2 2，南北方向绿灯通车，东西方向红灯。经过一段，南北方向绿灯通车，东西方向红灯。经过一段时间（时间（40S40S）转换到状态）转换到状态3 3，南北方向黄灯闪烁，南北方向黄灯闪烁10S10S，东西方向仍，东西方向仍然红灯。如此循环下去，在这些状态下，有数码管显示倒计时。然红灯。如此循环下去，在这些状态下，有数码管显示倒计时。图图1 1 交通灯状态图交通灯状态图 2. 2.设计方案设计方案 本设计系统以本设计系

3、统以AT89C51AT89C51单片机为控制核心，连接成最小系统，单片机为控制核心，连接成最小系统，由倒计时显示模块、交通灯显示模块、按键控制模块组成。软件由倒计时显示模块、交通灯显示模块、按键控制模块组成。软件部分使用的是部分使用的是C C 语言编程，由软件设置交通灯的初始时间。数码语言编程，由软件设置交通灯的初始时间。数码管采用动态显示，管采用动态显示，P0P0口送字形码，口送字形码，P2P2口送字位选通信号，通过单口送字位选通信号，通过单片机的片机的P1P1口控制各种信号灯的点亮与熄灭，采用中断方式实现各口控制各种信号灯的点亮与熄灭，采用中断方式实现各按键的功能。按键的功能。3.3.整体

4、框图整体框图 本设计采用模块化本设计采用模块化的分层次设计方法，的分层次设计方法，以单片机以单片机AT 89C51AT 89C51为控制核心，连接为控制核心，连接成最小系统，由倒成最小系统，由倒计时显示模块、交计时显示模块、交通灯显示模块、按通灯显示模块、按键开关控制模块等键开关控制模块等组成。系统的总体组成。系统的总体框图如图所示。框图如图所示。图图2 2 交通灯控制器框图交通灯控制器框图4. .硬件设计硬件设计 本系统采用本系统采用AT89C51AT89C51单片机及外围器件构成最小控制系统，单片机及外围器件构成最小控制系统，1212个发光二极管分成个发光二极管分成4 4组红绿黄三色灯构成

5、信号灯指示模块，组红绿黄三色灯构成信号灯指示模块，4 4个数码管东西南北方向各一个构成倒计时显示模块，通过个数码管东西南北方向各一个构成倒计时显示模块，通过四个按键、模拟控制交通灯东西通行，四个按键、模拟控制交通灯东西通行，南北通行，返回，紧急情况各个交通灯工作情况之间相互转南北通行，返回，紧急情况各个交通灯工作情况之间相互转化。化。 图图3 3 交通灯控制系统原理图交通灯控制系统原理图5.5.系统软件设计系统软件设计 本系统采用AT89C51单片机实现交通灯的控制，程序的编写用C语言来完成。系统控制程序可以分为若干模块：初始化程序，按键开关控制程序，交通灯转换控制程序，LED数码管显示程序，

6、按键消抖动程序，延时程序，中断服务子程序等。系统相应的程序流程如下图所示。图图4 4 程序流程图程序流程图6.6.系统的系统的 Proteus Proteus软件仿真软件仿真6.1 6.1 东西通行，南北禁行东西通行，南北禁行6.26.2东西禁行，南北通行东西禁行，南北通行7.结论结论 通过通过ProteusProteus仿真实现东西方向和南北方向的十字路口仿真实现东西方向和南北方向的十字路口的车辆相互交替通过，东西方向每次通行时间设置为的车辆相互交替通过，东西方向每次通行时间设置为6060秒、南北方向通行时间设置为秒、南北方向通行时间设置为5050秒。同时可以实现红灯、秒。同时可以实现红灯、黄灯、绿灯各状态之间的相互转换，黄灯闪烁时间设置黄灯、绿灯各状态之间的相互转换，黄灯闪烁时间设置为为1010秒，数码管可以准确进行倒计时显示。通过按键秒，数码管可