【正文】 ....................................................................... 13 主要參考文獻 .............................................................................................................. 14 附錄一 C 語言源程序 .................................................................................................. 15 附錄二 電路圖 .......................................................................................................... 24 安徽工商職業(yè)學院 2020 屆畢業(yè)設計 1 第一章 概要 第一節(jié) 設計思路 （ 1）分析目前交通路口的基本控制技術以及各種通行方案，并以此為基礎提出自己的交通控制的初步方案。 （ 3）進行顯示電路，燈狀態(tài)電路，按鍵電路的設計和對各器件的選擇及連接，大體分配各個器件及模塊的基本功能要求。 第二節(jié) 單片機交通控制系統(tǒng) 方案 的 比較、設計與論 證 1. 電源提供方案 方案一：采用獨立的穩(wěn)壓電源。 方案二：采用單片機控制模塊提供電源。 綜上所述，我選擇第二種方案。這種方案只顯示有限的符號和數碼 字符，簡單，方便。這種方案 雖然 功能強大， 并 可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等 ，但 實現(xiàn)復雜，且須完成大量的軟件工作 。 基于單片機控制交通燈控制電路設計 2 3. 輸入方案： 題目要求系統(tǒng)能 調節(jié) 燈亮時間 ，并可 處理緊急情況，我 研究 了兩種方案： 方案 一 ：采用 8155 擴展 I/O 口及鍵盤，顯示等。若用該方案，可提供較多 I/O 口 ,但操作起來稍顯復雜。 由于該系統(tǒng)對于交通燈及數碼管的控制，只用單片機本身的 I/O 口就可實現(xiàn)，且本身的計數器及 RAM 已經夠用，故選擇方案二。雖然比較穩(wěn)定 ,但是功耗要大。 安徽工商職業(yè)學院 2020 屆畢業(yè)設計 3 第三節(jié) 系統(tǒng)框圖 圖 1 電 源 AT89c51 信號燈時間顯示部 分 震 蕩 部 分 復 位 電 路 信號燈 控制部分 基于單片機控制交通燈控制電路設計 4 第三章 硬件方面 第一節(jié) 芯片選擇及簡單介紹 圖 2 主控芯片采用 AT89C51 單片機（ 其管腳圖如圖所示 ）。它是把中央處理器（ CPU）、數據存儲器（ RAM）、程序存儲器（ ROM）、輸入 /輸出端口（ I/0）等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。于是，微型計算機（即單片機）在這種情況下誕生了。 單片機 以體積小、功能全、性價比等諸多優(yōu)點而獨具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設備、家用電器等嵌入式應用領域中獨占鰲頭。 MCS51 單片機是指由美國 INTEL 公司（大名鼎鼎的 INTEL）生產的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如 8031， 8051， 8751， 8032，8052， 8752 等，其中 8051 是最早最典型的產品，該系列其它單片機都是在 8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用 8051 來稱呼 MCS51系列單片機 。 （ RAM） 8051 內部有 128 個 8 位用戶數據存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數據，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數據，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數據，運算的中間結果或用戶定義的字型表。通常采用只讀存儲器，且其又多種類型，在 89 系列單片機中全部采用閃存 。 /計數器 (ROM)： 定時 /計數器用于實現(xiàn)定時和計數功能。 (I/O)口： 8051 共有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數據的傳輸。它們主要用于實現(xiàn)與外部設備中數據的并行輸入與輸出，有些 I/O 口還有其他功能。 ： 時鐘電路的作用是產生單片機工作所需要的時鐘脈沖序列。 AT89S51共有 5 個中斷源，其中又 2 個外部中斷源和 3 個內部中斷源。 基于單片機控制交通燈控制電路設計 6 第二節(jié) 晶振電路 圖 3 電容 C C2 與晶體構成一個諧振型網絡，完成對振蕩頻率的控制功能，同時提供了一個 180 度相移，從而和非門構成一個正反饋 網絡，實現(xiàn)了震蕩器的功能。 第三節(jié) 復位電路 圖 4 當 8051 通電，時鐘電路開始工作，在 RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個時鐘周期以上的高電平， 系統(tǒng)即初始復位。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。 安徽工商職業(yè)學院 2020 屆畢業(yè)設計 7 第四節(jié) 顯示部 分 數碼管可以分為共陽極與共陰極兩種，共陽極就是把所有 LED 的陽極連接到共同接點，而每個 LED 的陰極分別為 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 及 DP（小數點）；共陰極則是把所有 LED 的陰極連接到共同接點，而每個 LED 的陽極分別為 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 及 DP（小數點）。 圖 5 因為系統(tǒng)要求南北和東西方向的信號燈時間不一樣，所以就利用單片機的p0 和 p2 口來做數碼管的段碼驅動，東西方向和南北方向的位線可以公共來使用，可以節(jié)約單片機的口線。 第五節(jié) 信號燈部分 圖 6 本設計利用單片機的 p1 口來驅動和控制各種信號燈的燃亮和燃亮時間，在實際中，交通燈的信號燈需要用高電壓控制，在這里我們只是模擬一下它的控制信號，所以我們就只用單片機的信號引腳直接來控制發(fā) 光二極管。 89c51 單片機系列是在 MCS51 系列的基礎上發(fā)展起來的，是當前 8 位單片機的典型代表，采用CHMOS 工藝，即互補金屬氧化物的 HMOS 工藝 ,， CHMOS 是 CMOS 和 HMOS的結合，具有 HMOS 高速度和高密度的特點，還具有 CMOS 低功耗的特點 安徽工商職業(yè)學院 2020 屆畢業(yè)設計 9 第四章 軟件方面 第一節(jié)流程圖 圖 8 開始 系統(tǒng)初始化 東西亮綠燈，南北亮紅燈 調顯示子程序（動態(tài)顯示） 東西，南北方向換向 東西黃燈閃爍，南北亮紅燈燈 中斷處理子程序 處理 返回 基于單片機控制交通燈控制電路設計 10 第二節(jié) 系統(tǒng)仿真電路圖 1 交通燈控制系統(tǒng)正常運行時仿真圖 圖 9 2 交通燈東西方向向南北方向轉變，黃燈亮， 圖 10 安徽工商職業(yè)學院 2020 屆畢業(yè)設計 11 3 交通燈南北方向綠燈向紅燈轉變，黃燈閃爍時仿真圖 圖 11 仿真結果分析： 仿真實驗實現(xiàn)南北方向車道和東西方向車道兩條交叉道路的車輛交替運行，南北方向（主干道）每次通行時間設為 30 秒、東西方向通行時間設為 20 秒，時間可以在程序中修改?？梢詼蚀_顯示每個狀態(tài)所剩余 的時間，按下禁行普通車輛鍵，東西南北方向都亮紅燈；按下南北放行鍵，南北綠燈亮，東西紅燈亮；按下東西放行鍵，東西綠燈亮，南北紅燈亮；任何時候按下返回鍵，此系統(tǒng)都將回到初始狀態(tài)，當緊急狀況出現(xiàn)時，按下緊急開關，可實現(xiàn)主干道和支干道全部禁止通行，允許緊急車輛安全通行，實現(xiàn)了課程設計的