【正文】 此，設(shè)計可靠、安全、便捷的多功能交通燈控 制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)實必要性。根據(jù)交通燈在實際控制中的特點，結(jié)合單片機的控制功能，提出了一種用單片機自動控制交通燈的簡易方法。 關(guān)鍵字： 交通燈； AT89C51； 數(shù)碼管；三種工作模式 Design of traffic light control system simulation Zhiming Guo Logistics Engineering College Logistics zy1001 Abstract: With the development of economy, the sharp increase in the number of cars, increasingly crowded city roads, traffic congestion has bee an international problem. Therefore, multifunction traffic light control system design of reliable, safe, convenient and of great practical necessity. According to the characteristics of traffic lights in the actual control, bined with the control function of single chip, this paper presents a simple method for automatic control of traffic lights with single chip microputer. In the design of hardware circuit design and program design includes two steps, on several important singlechip learning have to get involved in. The system centric devices to design the traffic light controller AT89C51, realizes the cycle traffic lights lit, countdown 5 seconds left when the yellow light flashing warning (traffic light signal output, display time through the output port P0 to two digital tube through the P1 port)。 要求完成的主要任務(wù) : 交通燈控制系統(tǒng) 采用 AT89C51 單片機為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時剩 5 秒時黃燈閃爍警示（交通燈信號通過 P1 口輸出，顯示時間通過 P0 口輸出至雙位數(shù)碼管）；以及實現(xiàn) 3 種工作模式：正常情況、繁忙情況、特殊情況及報警功能。 通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和 I/O 接口電路等。世界上第一臺交通自動信號燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕， 1868 年，英國工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺紅綠兩色的煤氣照明燈，用來控制交叉路口馬車的通行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號燈幾乎銷聲匿跡了近半個世紀。人們認識到，要更好地提高城市管理水平，不僅僅依靠硬件設(shè)備的更新和改進，還必須同時在控制邏輯和方法上有所突破，即城市交通的區(qū)域協(xié)調(diào)控制。但這一技術(shù)在 19世紀就已出現(xiàn)了。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形 玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。 信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。 課題任務(wù)及主要實現(xiàn)內(nèi)容 本系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)、數(shù)碼管顯示、交通燈顯示系統(tǒng)組成。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。此時南北段直行通行（綠燈）、東西段禁止（紅燈） 40s，同時南北段和東西段方向的數(shù)碼管分別從 40s 和 60s 開始倒計時，至最后 5s 時南北段綠燈變成黃燈閃爍；此后南北段左拐（左拐燈亮）通行、 東西段禁止（紅燈） 20s，同時南北段和東西段方向的數(shù)碼管都從 20s 開始倒計時，至最后 5s 時南北段左拐燈變成黃燈閃爍；再后東西段直行通行（綠燈）、南北段禁止（紅燈） 40s，同時東西段和南北段方向的數(shù)碼管分別從 40s 和 60s 開始倒計時，至最后 5s 時東西段綠燈變成黃燈閃爍；最后東西段左拐（左拐燈亮）通行、南北段禁止（紅燈） 20s，同時交通燈控制系統(tǒng)模擬設(shè)計 4 東西段和南北段方向的數(shù)碼管都從 20s 開始倒計時，至最后 5s 時東西段左拐燈變成黃燈閃爍。每到 第 20 次中斷即過了 20* 秒＝ 1秒時，使時間的計數(shù)值減 1，便實現(xiàn)了倒計時的功能。 ，數(shù)碼管倒計時功能； ，南北直行，南北左拐，東西直行，東西左拐； ，切換到不同狀態(tài)，交通燈通行時間不一樣 ； 單片機與外圍接口部件 根據(jù)課題任務(wù)的要求，該系統(tǒng)具有交通燈的顯示功能，倒計時功能，改變時間設(shè)定功能，所以把系統(tǒng)分為幾個模塊，包括倒計時顯示器、交通信號燈、控制模塊。顯示簡單，程序簡單，端口用的少。 權(quán)衡利弊，第一種的方案適合于此題，我們決定采用方案二實現(xiàn)系統(tǒng)的時間顯示 交通燈 發(fā)光 二極管 簡稱為 LED，在此處設(shè)計中我們用他來模擬紅綠黃交通燈，普通單 色發(fā)交通燈控制系統(tǒng)模擬設(shè)計 7 光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長等優(yōu)點，可用各種直流、交流、 脈沖 等電源驅(qū)動點亮。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100次。 AT89C51 單片機的主要特性 與 MCS51 兼容 ， 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ， 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ， 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 ， 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz， 三級程序存儲器鎖定 ， 128*8 位內(nèi)部 RAM， 32可編程 I/O 線 ， 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 ， 5 個中斷源 （兩個外部中斷源和 3 個內(nèi)部中斷源） ， 可編程串行通道 ， 低功耗的閑置和掉電模式 ， 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 。中斷系統(tǒng)： 中斷系統(tǒng)的作用主要是對外部或內(nèi)部的終端請求進行管理與處理。 GND：接地 在訪問期間激活要使用上拉電阻。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準雙向 I／ O 口， P2即可作為通用的I/O 口使用，也可以作為片外存儲器的高 8 位地址總線，與 P0 口配合，組成 16位片外存儲器單元地址。 RST：復(fù)位輸入。 對 F1ash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。 EA—— ／ VPP：外部訪問允許。 F1ash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V的編程電壓 Vcc。 最小系統(tǒng)設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)有一個單片機加上一個復(fù)位電路和振蕩電路組成。復(fù)位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的兩個機器周期。上電瞬間 RESET 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。這表明單片機復(fù)位期間不會有任何取指操作。 在內(nèi)部時鐘方式下單片機內(nèi)部的高增 益、反相放大器通過 XTAL XTAL2 外接作為反饋元件的外部晶體管振蕩器與電容組成的并聯(lián)諧振回路構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，向內(nèi)部時鐘電路提供振蕩時鐘。此方式常用于多片單片機同時工作，以便于各單片機的同步。 圖 33 振蕩電路圖 顯示設(shè)計 LED 顯示器由七個發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段 LED 顯示器，此外，顯示器中還有一個圓點型發(fā)光二極管（在圖中以 dp 表示），用于顯示小數(shù)點。 （ 1）共陽極接法 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。使用時公共陰極接地，這樣陽極端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點亮，而輸入低電平的則不點亮。 （ 2）動態(tài)顯示， 是一位一位地輪流點亮各位數(shù)碼管。 靜態(tài)顯示程序簡單，且 CPU占用率低，但每個 LED 數(shù)碼管需要一個鎖存器來鎖存每一個顯示位的代碼，硬件開銷大，僅適合顯示位數(shù)較少的場合。當給發(fā)光二極管加上 正向電壓 后，從 P 區(qū)注入到 N 區(qū)的 空穴 和由 N 區(qū)注入到 P 區(qū)的電子，在 PN 結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與 N區(qū)的電子和 P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。 發(fā)光二極管的 反向擊穿電壓 約 5伏。 正常模式下東西南北直行通行時間為 40S，左轉(zhuǎn)為 20S，繁忙模式下直行時間改為20S，左轉(zhuǎn)為 15S，特殊模式下四個方向都亮紅燈，禁止通行， 3個按鍵可以互相轉(zhuǎn)化。 交通燈控制系統(tǒng)模擬設(shè)計 17 第 4 章 軟件電路設(shè)計 軟件編譯環(huán)境測試 C 語言介紹 C 語言是一種通用的計算機程序設(shè)計語言，它既可以用來編寫計算機的系統(tǒng)程序也可以用來編寫一般的應(yīng)用程序。綜上所述， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，故本課題采用 C 語言實現(xiàn)軟件功能。此外其內(nèi)置的仿真器可模擬目標 MCU，包括指令集、片上外圍設(shè)備及外部信號等。雖說忙碌了點，但我覺得這樣的生活充實且有成就感，當然，也獲益匪淺。可以說再整個軟件設(shè)計過程中，我不僅學(xué)會了延時的兩種方法，即軟件延時和硬件延時，還掌握數(shù)碼管的兩種顯示方式（即動態(tài)顯示與靜態(tài)顯示）及其如何選擇。 （ 3）熟練使用了各種計算機輔助設(shè)計工具完成設(shè) 計，充分掌握了這些工具的使用。先說選題，就表現(xiàn)自己有畏難情緒，其實當時找到好幾個題目，但交通燈最熟悉，所以就選了它。 就我個人而言，很深刻地體會到一點，那就是我們在設(shè)計過程中一定要有一個整體的清晰的思路，知道自己的設(shè)計的對象的基本功能和核心器件的適用及其作用，只要把握住這些主要方交通燈控制系統(tǒng)模擬設(shè)計 21 面，一些小問題都將圍繞著這些主要問題而逐步得到解決。 //E_LED1 控制位 sbit E_LED2=P2^1。 //S_LED1 控制 位 sbit S_LED2=P2^3。 //E1_LED 紅燈 sbit E2_LED=P1^2。 //W1_LED 紅燈 sbit W2_LED=P1^2。 //N1_LED 紅燈 sbit N2_LED=P1^6。 //S1_LED 紅燈 sbit S2_LED=P1^6。 //交通燈正常指示燈 sbit BUSY_LED=P2^7。 //交通正常按鍵 sbit BUSY_BUTTON=P3^5。 //E 黃燈標志位 char T_EW。 //用于存放修改值的變量 uchar code table[10]={0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90}。} } /*****************顯示子函數(shù) **************************/ void Display(void) { char h,l。 E_LED2=1。 W_LED2=0。 Delay(2)。 l=T_SN%10。 Delay(2)。 S_LED1=1。 N_LED1=0。 SNL1=19。 //開正常信號燈 } if(BUSY_BUTTON==0) //測試按鍵是否按下，按下為繁忙狀態(tài) { EW1=30。 交