单片机交通灯课程设计
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2009-06-16
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单片机交通灯控制器的设计程序
单片机交通灯控制器的设计
一. 设计任务
在一十字路口设置交通灯，并用单片机对其进行合理的控制。
时间 方向 控制要求
白天 东西 绿灯 黄灯 红灯
南北 红灯 绿灯 黄灯
夜晚 东西 黄灯
南北 黄灯
二. 总体设计方案
现在流行的一种设计为两主干线相交的十字路。本设计采用一主干道（南北方向），一从干道（东西方
向）的路口，即主干道的通行时间为从干道的 2 倍。在正常情况下，两干道的交通灯按图 1 进行转换，并
以倒计数的方式将剩余时间显示在每个干道对应的两位 LED 上；另发挥部分为当出现紧急情况时，路口
的交通灯全为红灯，紧急情况解除时，恢复到原来的状态。其具体状态如图 1。
状态 持续时间/S 南北方向 东西方向 控制码
绿 黄 红 绿 黄 红
1 40 亮 灭 灭 灭 灭 亮 01111110B
2 5 灭 亮 灭 灭 灭 亮 10111110B
3 20 灭 灭 亮 亮 灭 灭 11001111B
4 5 灭 灭 亮 灭 亮 灭 11011101B
5 按紧急键 灭 灭 亮 灭 灭 亮 11011110B
6 按夜晚键 灭 亮 灭 灭 亮 灭 01111100B
7 按恢复键 恢复 恢复 恢复 恢复 恢复 恢复 恢复原来
其系统框图如图 2。
三.硬件电路的设计
1. 单片机系统
单片机系统采用 atmel 公司的 AT89C51 芯片，晶振选用 6MHZ，电源电压采用 5V。其总体系统电路图
见图 3。
2. 信号灯与按钮电路的设计
信号灯采用发光二极管组成，分红黄绿三种颜色。该系统用于控制信号灯的输出线路有六条，按钮输出线
有三条，应用 AT89C51 的 P2.7，P3 口来实现上述连接。3 个按钮一端通过上拉电阻连接到电源，并输
入单片机，另一端接地，这样未按下时，输入是高电平，反之，为低电平。采用软件消抖。
3. LED 显示电路
用 LED 显示器共有 4 位，需 8 位输出口用于位选输出，分别选用 AT89C51 的 P1，P2 口，驱动电路采
用芯片 7407 驱动器。
四.软件设计
本系统的软件包括主程序，显示程序和定时器溢出中断程序三部分。
1. 主程序：设置堆栈，定时器初始化，中断系统初始化，显示缓冲区赋初值，设置状态标志，状态切换。
主程序流程图见图 4。
2. 中断服务程序
其功能主要包括：不同状态下的时间计时，状态的循环切换，更新显示等，其流程图见图 5。
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