【正文】 圖 是東西紅燈南北綠燈，顯示時(shí)間是 40s，若 40s 未到則繼續(xù)執(zhí)行，若 40s 時(shí)間到則轉(zhuǎn)至圖 東西黃燈警告黃燈亮 5s，若 5s 時(shí)間到則繼續(xù)執(zhí)行轉(zhuǎn)至圖 東西綠燈南北紅燈，同樣執(zhí)行 40s若 40s 未到則繼續(xù)執(zhí)行，若 40s 時(shí)間到則轉(zhuǎn)至圖 南北黃燈警告黃燈亮 5s。交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)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。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 37 頁(yè)致 謝時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)。最后要感謝的是感謝我的父母，我所邁出的每一步，都凝聚著你們的心血和汗水，你們始終如一的支持和關(guān)心著我，你們永遠(yuǎn)是我勇敢向前的動(dòng)力。上課時(shí)學(xué)的是用匯編語(yǔ)言編程,匯編指令更復(fù)雜一點(diǎn)，但做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候又自學(xué)了如何用 C 語(yǔ)言編寫單片機(jī)程序。近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)的更新。PROTEUS VSM 所進(jìn)行的是一種交互式仿真，在仿真進(jìn)行中可以對(duì)各控制按鈕、開關(guān)等進(jìn)行操作。在器件選擇按鈕單擊“P”按鈕，添加好電路中所需的元器件。Proteus軟件除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外,其革命性的功能是,他的電路仿真是互動(dòng)的,針對(duì)微處理器的應(yīng)用,還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程,并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)試,如有顯示及輸出,還能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果,配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等,您不需要?jiǎng)e的,Proteus為您建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境！真正實(shí)現(xiàn)了在沒有目標(biāo)原形時(shí)就可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,測(cè)試和驗(yàn)證。在程序編譯和鏈接過程中，如果用戶程序出現(xiàn)了錯(cuò)誤，則需要修正錯(cuò)誤及重新進(jìn)行編譯和鏈接。該命令會(huì)會(huì)打開一個(gè)空的編輯器窗口，在該窗口中鍵入源代碼。(2)工程的設(shè)置工程建立以后還需要對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。這些庫(kù)是按規(guī)定格式排列的目標(biāo)模塊，可在以后被鏈接器所使用。目標(biāo)文件可由LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)BL51鏈接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件（ .abs） 。用過匯編語(yǔ)言后在使用C語(yǔ)言來(lái)開發(fā)，體會(huì)將更加深刻。 WH=0。b1=1。delay()。b1=0。if(s==20){ s=0。(1)采用AT89C51 內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0,工作在方式1,定時(shí)時(shí)間計(jì)算公式為:T=(65536計(jì)數(shù)初值)晶振頻率12或T=(65536計(jì)數(shù)初值)機(jī)器周期如晶振頻率為12MHz,則最大定時(shí)時(shí)間為:T=(655360)1us=65536us=, 離1s還差很遠(yuǎn)。車流量中斷控制位（ ）用于調(diào)整交通信號(hào)燈的通行禁止時(shí)間。 A管 腳 接 單 片 機(jī) 的 控制 信 號(hào) ， B管 腳 接 交 通 信 號(hào) 燈 。 驅(qū)動(dòng)電路單 片 機(jī) 的 I/O 口 總 線 負(fù) 載 很 小 ， 達(dá) 到 或 超 過 I/O 口 最 大 負(fù) 載 能 力 時(shí) ， 點(diǎn) 亮 二 極管 、 LED 或 其 他 設(shè) 備 時(shí) 必 須 接 入 74LS245 等 總 線 驅(qū) 動(dòng) 器 。②動(dòng)態(tài)掃描：用分時(shí)的方法輪流控制各個(gè)顯示器的公共端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。另外的端子a 、b、c、d、e、f、g、dp 則通過引腳與外部總線相連,通過對(duì)公共端與輸入端施加一定的電壓,點(diǎn)亮其中的一些發(fā)光二極管來(lái)構(gòu)成需要的顯示字符。采用AT89C51單片機(jī)作為主控制器,AT89C51(主控芯片)CPU作為該系統(tǒng)的核心控制芯片，起控制、管理交通燈的作用。RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端口，高電平有效。本控制器采用的是內(nèi)部振蕩方式，因?yàn)檫@種方式得到的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定。P2 口可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TS 型 TTL 負(fù)載。當(dāng) 89C51 擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器接 I/O 接口芯片時(shí)，P0 口作為地址總線（低 8 位）及數(shù)據(jù)總線的分時(shí)復(fù)用端口。①作 I/O 口使用P0 口相當(dāng)于一個(gè)準(zhǔn)雙向口：輸出鎖存、輸入緩沖、但輸入時(shí)需先將口置 1；每條口線可以獨(dú)立定義為輸入或輸出，具有雙向口的一切特點(diǎn)。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)， 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè)該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容；若采用外部連接的終源，引腳 XTAL1 接收外部時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)，XTAL2 懸空。它具有4種工作方式，可用來(lái)進(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行I/O口，并可與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。M1和M0:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作模式選擇位。IE0：外部中斷（ INT0）中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。定時(shí)器的工作模式設(shè)定和定時(shí)器的控制是由TMOD和TCON兩個(gè)特殊功能寄存器來(lái)完成的，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位后，兩個(gè)特殊功能寄存器的值都被清0。軟件設(shè)置PT0=1，則定義為高優(yōu)先級(jí)；復(fù)位PT0=0，則定義為低優(yōu)先級(jí)中斷。若EX0=0 ，禁止中斷響應(yīng)；當(dāng)EX0=1 ，則允許中斷響應(yīng)。若ES=0時(shí)，禁止中斷響應(yīng)；當(dāng)ES=1時(shí)，允許中斷響應(yīng)。 數(shù)據(jù)處理器（RAM）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為 128 個(gè)字節(jié)，片外最多可外擴(kuò) 64K 字節(jié)。其主要工作特性如下：（5）消費(fèi)類電子產(chǎn)品控制該應(yīng)用主要反映在家電領(lǐng)域，如洗衣機(jī)、空調(diào)器、保安系統(tǒng)、VCD 視盤機(jī)、電子秤、IC 卡、手機(jī)、 BP 機(jī)等。使用單片機(jī)作為系統(tǒng)的前端采集單元，由主控計(jì)算機(jī)發(fā)出采集命令，再將采集到的數(shù)據(jù)逐一送到主計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。如MCS51 系列單片機(jī)控制的“船舶航行狀態(tài)自動(dòng)記錄儀” 、 “煙葉水分測(cè)試儀” 、 “智能 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè)超聲波測(cè)厚儀”等。其發(fā)展速度之快、應(yīng)用范圍之廣，已達(dá)到了驚人的地步，它已滲透到生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)由5個(gè)工作狀態(tài)組成。④同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。論文主要內(nèi)容包括：（1）論述了交通燈控制系統(tǒng)的歷史背景和以及意義國(guó)內(nèi)外交通燈控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。然而,實(shí)際上車輛流量的變化往往是不確定的,有的路口在不同的時(shí)段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。自從交通燈誕生以來(lái)，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)，設(shè)計(jì)方法也開始多種多樣，從而使交通燈顯得更加智能化。信號(hào)燈的出現(xiàn),使交通得以有效管制,對(duì)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。從此，城市的交通信號(hào)燈被取締了。紅綠燈安裝在各個(gè)道口上,已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段,這一技術(shù)早在 19 世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)。利用Proteus仿真軟件強(qiáng)大的仿真功能，可以靈活、高效地進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)。 畢 業(yè) 論 文基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)系 別 自 動(dòng) 化 工 程 系專業(yè)名稱 自 動(dòng) 化班級(jí)學(xué)號(hào) 5060535學(xué)生姓名 彭 川指導(dǎo)教師 任 彥 碩 2022 年 6 月 18 日 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 I 頁(yè)基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)摘 要十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。針對(duì)復(fù)雜多變的路況環(huán)境，特別增設(shè)了緊急情況處理模塊，改善了十字路口的通行效率,進(jìn)一步完善了交通燈控制系該系統(tǒng)具有實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)。在城市交通中，交通信號(hào)燈是管理交通網(wǎng)絡(luò)的最重要元素。不幸的是只面世 23 天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故?，F(xiàn)在交通燈控制系統(tǒng)除具有一般的紅綠燈顯示功能外，還具有倒計(jì)時(shí)時(shí)間顯示功能，以方便人們的出行。目前,大部分城市的十字路口交通控制燈,通常的做法是:事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個(gè)方向紅綠燈的延時(shí)預(yù)先設(shè)置好。以上系統(tǒng)具有電路簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)方便,耗電較少,可靠性高等特點(diǎn)。③東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外,每一種燈亮的時(shí)間都用數(shù)碼管顯示器進(jìn)行顯示(采用倒計(jì)時(shí)的方法)。(6)時(shí)鐘采用倒計(jì)時(shí)方式顯示,即各燈亮?xí)r,時(shí)鐘為點(diǎn)亮的最大時(shí)間,以后每1s 顯示數(shù)據(jù)減1,直到減為0以后指示燈再進(jìn)行變換。美國(guó) Intel 公司 1971 年生產(chǎn)的 4 位單片機(jī) 4004 和 1972 年生產(chǎn)的雛形 8 位單片機(jī) 8008，特別是 1976 年 MCS48 單片機(jī)問世以來(lái)，在短短的二十幾年間，經(jīng)歷了四次更新?lián)Q代，其發(fā)展速度大約每二、三年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。且單片機(jī)廣泛地應(yīng)用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，提高它們的測(cè)量速度和測(cè)量精度，加強(qiáng)控制功能。（2）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)采集單元大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，要求數(shù)據(jù)采集的同步性和實(shí)時(shí)性要好。甚至有的保健治療儀中也采用了單片機(jī)控制 [i]。本系統(tǒng)采用的是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C51 單片機(jī)。一個(gè)數(shù)據(jù)指針 DPTR。編程頻率 3～24MHz，編程電流 1mA，編程電壓 Vpp 為 5V 或 12V； AT89C51 片內(nèi)各功能部件 微處理器（CPU）CPU 是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。ES:串行通信接收/發(fā)送中斷響應(yīng)控制位。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè)EX0：外部中斷INT0 響應(yīng)控制位。PT0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置位。具體地說，單片機(jī)每個(gè)機(jī)器周期都會(huì)對(duì)T0和T1引腳的輸入電平進(jìn)行采樣，如果前一個(gè)機(jī)器周期采樣值為1，而下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0，則加1計(jì)數(shù)器的值加1。當(dāng)CPU檢測(cè)到INT1低電平或下降沿且（IT1）=1 時(shí)，由內(nèi)部硬件置位IE1標(biāo)志位（IE1=1 ） ，向CPU請(qǐng)求中斷，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷并轉(zhuǎn)向該中斷程序執(zhí)行時(shí)，由內(nèi)部硬件自動(dòng)清零IE1標(biāo)志位。89C51單片機(jī)內(nèi)有2個(gè)16位的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。⑷XTAL2（18 引腳）：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。（7）I/O 口引腳功能（1）P0 口：是一個(gè)多功能的 8 位口，可以字節(jié)訪問也可位訪問，其字節(jié)訪問地址為 80H，位訪問地址為 80H～87H。P0 口作地址/數(shù)據(jù)復(fù)用之后，就不能再作 I/O 口使用。當(dāng)作為普通的 I/O 輸入時(shí)應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入 1。單片機(jī)的時(shí)鐘電路通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。具體電路如圖 所示。用單片機(jī)設(shè)計(jì)不但設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,而且成本低,用其設(shè)計(jì)的交通燈也滿足了要求,所以本文采用單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈。數(shù)碼管常用的有10根管腳，每一段有一根管腳，另外兩根管腳為連接在一起形成數(shù)碼管的公共端CC ，兩根管腳之間相互連通。這樣單片機(jī)只要把顯示的字型代碼發(fā)送到接口電路，該字段就可以顯示發(fā)送的字型，要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)再發(fā)送新的字型碼。另外還設(shè)置有一個(gè)中斷，如果有交通事故發(fā)生或其他緊急事件發(fā)生時(shí)，東西、南北方向都為紅燈，禁止一切車輛通行，數(shù)碼管顯示為88。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè)片 選 端 /CE為 低 電 平 ， DIR為 高 電 平 ， 信 號(hào) 由 A 向 B 傳 輸 。緊急中斷與特種車輛中斷響應(yīng)迅速，以體現(xiàn)緊急情況交通燈的處理。所以在系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的1s定時(shí)。 相應(yīng)程序代碼（1）定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序：void i0(void) interrupt 1 using 1{ s++。y1=0。WH=0。y1=0。r4=0。 Keil C51 概述Keil C51是美國(guó) Keil Software 公司研制的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，而且易學(xué)易用。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（ .obj） 。(3)LIB51庫(kù)管理器LIB51庫(kù)管理器可以由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標(biāo)文件建立相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)庫(kù)。uVision將根據(jù)選擇的單片機(jī)型號(hào)為工程進(jìn)行SFR的預(yù)定義，以及在軟硬件仿真中提供易于操作的外設(shè)浮動(dòng)窗口等。如果要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)文件，選擇菜單中的File→New命令就可以創(chuàng)建1個(gè)源程序文件。（4）編譯和鏈接項(xiàng)目程序編寫完畢之后，必須經(jīng)過編譯和鏈接才能進(jìn)行軟件和硬件仿真。從1989年問世至今已有近20年的歷史，在全球得到廣泛的應(yīng)用。單擊菜單命令“File”→“New Design”，新建一個(gè) DEFULT模板，保存文件名必須和相應(yīng)的C語(yǔ)言源程序名相同。圖 仿真截圖 1 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 34 頁(yè)圖 仿真截圖 2圖 仿真截圖 3 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 35 頁(yè)圖 仿真截圖 4單擊主界面下方的按鈕開始系統(tǒng)仿真。智能控制也必將在交通自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域中起著越來(lái)越大的作用。本系統(tǒng)的控制電路圖簡(jiǎn)單,可降低生產(chǎn)成本,采用單片機(jī)可提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,縮小系統(tǒng)的體積,調(diào)試和維護(hù)方便,并可根據(jù)具體情況修改程序中的參數(shù)。感謝我的同學(xué)們，感謝你們這幾年來(lái)對(duì)我的幫助和關(guān)心，我將永遠(yuǎn)記得你們伴我走過的每一個(gè)有歡笑有淚水的日子，是你們的關(guān)心和幫助，讓我倍感溫馨。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。本論文中利用 AT89C51 單片機(jī)模擬實(shí)