为东西南北四个路口的通行指示灯；采用四组 3 位 LED 数码管作为四个路口的通
行倒计时显示器，LED 显示采用动态扫描方式，以节省端口数。按以上系统构架设
计，单片机端口资源刚好满足要求。方案一设计框图如图２-1 所示。
图 2-1 方案一：采用 LED 动态扫描的交通灯控制系统
方案二：采用 AT89C2051 单片机作为控制器，通行倒计时显示采用 16×16 点
阵 LED 发光管，左拐、右拐、直行及行人 4 种通行指示也采用 16×16 点阵双色 LED
发光管。方案二设计框图如图 2-2 所示，LED 点阵的列驱动采用 74LS595，用串行
端口扩展实现，行驱动采用 1/16 译码器 74LS154 动态扫描，译码器 74LS154 生成
16 条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应的行线。每条行线上需要较大的驱动电
流，应选用大功率三极管作为驱动管。
图 2-2 方案二：采用 16×16 点阵 LED 发光管设计的交通灯控制系统
方案三：采用 AT89C2051 单片机作为控制器，通行倒计时及左拐、右拐、直行、
行人通行指示采用单块 LCD 液晶点阵显示器。
三种方案的特点比较如下：方案一具有电路简单，设计方便，显示亮度高，耗
电较少，可靠性高等特点；方案二的图案显示逼真，单片机占用端口资源少，缺点
是需要大量的硬件，电路复杂，耗电量大，不太适合于模型制作；方案三设计占用
单片机的端口最少，硬件也少，耗电也最少；虽然显示图案也很精美，但由于亮度
太暗，晚上还得开背光灯，不够实用。可见方案一优于其他两种方案，因此本设计
选用方案一：采用 LED 动态扫描的方案进行设计。
2.２ 系统硬件设计
采用 LED 动态扫描的交通灯控制系统电路原理图如图 2-3 所示。（为排版起见，
该图放在下一页）。系统由控制模块、通行灯显示模块、时间显示模块、电源模块
四部分组成。
2.2.1 控制模块
控制模块电路如图 2-4 所示。主控制器采用 AT89S52。AT89S52 是 ATMEL 公
司生产的一款性能稳定的 8 位单片机，具有 1 个 8KB 的 Flash 程序存储器，1 个 512
字节的 RAM，3 个 16 的定时/计数器，4 个 8 位的双向可位寻址 I/O 端口， 1 个串
行口，6 个中断源，两个中断优先级。
图 2-4 控制模块原理图
AT89S52 的 P1 口用于控制南北通行灯，P2 口用于控制东西通行灯，P0 口用于
3 位 LED 显示器的段码控制，P3.0～P3.2 口用于 3 位 LED 显示器的位码控制，手
动/自动转换采用 P3.7 扳键。
EA
/V
PP
接＋5V 电源端。晶振及复位按典型电路设计，
元器件参数如图 2-4 中所示。晶振频率为 12MHz。
2.2.2 通行灯显示模块
通行灯显示模块如图 2-5 所示。通行灯指示采用高亮度共阴红绿双色发光二极
管，左拐、直行、右拐及行人各一个。双色发光二极管的共阴极通过电阻接地，阳
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