单片机实现的交通灯设计

1、单片机实现的交通灯设计 系统介绍1、系统实现的功能： 本设计情景设定为分主次干道的十字路口交通灯，以89C51单片机作为主控制器，采用的P1口与指示灯相连，通过串行输入，并行输出与数码管相连。利用P3口作为按键输入端口，通过查询指令来判断外部是否有请求信号，当P3口是低电平时，通过跳转指令，执行子程序。正常运行时，主干道放行60S（其中3S绿灯闪烁2S黄灯保持共5S用于警告），然后次干道放行30S(其中3S绿灯闪烁2S黄灯保持共5S用于警告)；如此周而复始地运行。当有紧急车辆通过时，将控制键K0按下，使主次干道均为红灯，确保紧急车辆顺利通行。G1G2R2Y2G1Y1RY1RG2Y2R2BA图1

2、开始A、B干道均红灯亮(状态0)A绿灯亮，B红灯亮，延时（状态1）A黄灯亮，B红灯亮，延时（状态2）A红灯亮，B绿灯亮，延时（状态3）A红灯亮，B黄灯亮，延时（状态4）图2（其中省略绿灯闪烁过程）初始状态0为A红灯，B红灯。然后转状态A绿灯通车，B红灯。过一段时间转状态2，A绿灯闪6次转亮黄灯，延时5秒，B仍然红灯。再转状态3，B绿灯通车，A红灯。过一段时间转状态4，B绿灯闪3次转亮黄灯，延时5秒，A仍然红灯。最后循环至状态1。状态流程图如图2所示。当有紧急车辆出现时，应是A、B干道全亮红灯，以便紧急车辆通过。技术上可用外部中断0发出一脉冲向CPU申请中断,CPU不断检测，检测到低电平时开始执

3、行中断，并继续检测直到检测到高电平中断结束，继续执行主程序。2、系统设计： 交通控制系统要控制两车道的交通，以89C51单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行，另外通过K0按键来模拟有紧急车辆通过时的情况。根据设计要求制定总体设计思想如下：（1）正常情况下运行程序，采用0.5s延时子程序的反复调用来实现各种定时时间；（2）有紧急车辆通过时，采用外部中断0执行中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断。3、系统整体方案：首先接通电源，然后按下启动按钮，系统能按控制要求工作，并能够利用89C51主控制芯片的内部定时器根据设计要求自行启动和停止。当紧急信号出现时，又能自动中断原有

4、的工作来应急处理，返回后，又能重新投入工作，完全实现自动控制，提高系统可操作性。A、B两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。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，且黄灯燃亮时间为A、B两干道的公共停车时间。设A道比B道的车流量大，指示灯燃亮的方案如表示：亮灯时间55s3s2s25s3s2sA车道绿灯亮绿灯闪烁黄灯亮红灯亮红灯亮红亮B车道红灯亮红灯亮红亮绿灯亮绿灯闪烁黄灯亮 表1实现方案：本系统采用89C51单片机作为主控制芯片，用12只发光的二极管模拟交通信号灯，以89C51单片机的P1口控制这12只发光二极管，

5、由于单片机的带负载能力有限，因此在P1口与发光二极管之间用驱动器做为LED的驱动和信号逻辑转换芯片，12V锂电池电源外接稳压电路来保证系统工作电压的恒定。P1口输出低电平时，信号灯亮，输出高电平时，信号灯灭。在正常情况下和交通繁忙时,A、B两车道的12只信号灯的控制状态有5种形式，P1口的控制功能及相应控制码如表2所示。以按键K0模拟紧急车辆通过开关，当K0为高电平时为正常情况，K0为低电平时为紧急车辆通过时的情况，直接将K0信号接至（P3.2）脚即可实现外部中断0中断。控制状态P1口控制码P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0未用未用B道绿灯B道黄灯B道红灯A道绿灯

6、A道黄灯A道红灯A道放行B道禁止F3H11110011A道警告B道禁止F5H11110101A道禁止B道放行DEH11011110A道禁止B道警告EEH11101110AB道均禁止F6H11110110表2片外资源： 该系统组成除89C51单片机芯片外，还须外接电源电路、驱动电路、晶振电路、按键电路、复位电路及LED显示电路等，如图3所示。电源电路复位电路晶振电路按键电路89C51单片机驱动电路驱动电路A车道LED显示电路B车道LED显示电路图3电路图总电路图如图4所示：图4系统程序流程图主程序流程图为： A绿灯亮，B红灯亮 延时55S A绿灯闪烁，B红灯亮 延时3S A黄灯亮，B红灯亮 延时

7、2S B绿灯亮，A红灯亮 延时25S B绿灯闪烁，A红灯亮 延时3S B黄灯亮，A红灯亮 延时2S 图5中断程序流程图： 图6系统程序主程序：ORG 0000H；LJMP MAIN ；转向主程序ORG 0003HLJMP INTTO ；转向紧急车辆终端中断服务程序ORG 001BHMAIN： MOV SP,#30H ；设定堆栈指针SETB PX0 ；置外部中断0为高优先级中断MOV TCON,#00H ；置外部中断为电平触发MOV TMOD,#10H ；置定时器1为方式1MOV IE,#89H ；开CPU中断，开外部中断0和定时器T1溢出中断LOOP: MOV P1,#0F3H ；A道绿灯放行

8、，B道红灯禁止MOV R1,#110 ；置0.5s循环次数（0.5X110=55s）DIP1： ACALL DELAY ；调用0.5s延时子程序 DJNZ R1,DIP1 ；55s不到继续循环 MOV R1,#06 ；置A绿灯闪烁循环次数WAN1： CPL P1.2 ；A绿灯闪烁ACALL DELAYDJNZ R1,WAN1 ；闪烁次数未到继续循环MOV P1,#0F5H ；A黄灯警告，B红灯禁止MOV R1,#04H ；置0.5s循环次数（1.5X4=2s）YL1： ACALL DELAY DJNZ R1,YL1 ；2s未到继续循环 MOV P1,#0DEH ；A红灯，B绿灯 MOV R1,

9、#32H ；置0.5s循环次数（0.5X50=25s）DIP2： ACALL DELAYDJNZ R1,DIP2 ；25s未到继续循环MOV P1,#06HWAN2： CPL P1.5 ；B绿灯闪烁ACALL DELAYDJNZ R1,WAN2MOV P1,#0EEH ；A红灯，B黄灯MOV R1,#04HYL2： ACALL DELAY DJNZ R1,YL2 AJMP LOOP ；循环执行主程序DELAY： MOV R3,#0AH ；0.5s子程序（50msX10=0.5s） MOV TH1,#3CH ；置50ms初值x=3CB0H MOV TL1,#0B0H SETB TR1 ；启动T1

10、LP1： JBC TF1,LP2 ；查寻计数溢出 SJMP LP1LP2： MOV TH1,#3CH ；置50ms初值X=3CB0H MOV TL1,#0B0H DJNZ R3,LP1 RET中断子程序：INTT0：PUSH P1 ；P1口数据压栈保护 PUSH TH1 ；TH1压栈保护 PUSH TL1 ；TL1压栈保护 MOV P1,#0F6H ；A,B道均为红灯 MOV R2,#40 ；置0.5s循环初值（20s）DEY0： ACALL DELAY DJNZ R2,DEY0 ；20s未到继续循环 POP TL1 ；弹栈恢复现场 POP TH1 POP P1 RETI ；返回主程序3、设置计数初值：本设计中仿真晶振频率选为12MHZ，电子钟的中断定时时长为50ms，采用定时器T0工作方式1，因此定时器初值X=(65536-50000)12/12=15536=3CB0H，即TH0=3CH，TL0=0B0H.总结本系统以单片机89C51芯片为核心部件，实现了能根据实际车流量设置红、