基于51单片机的交通信号灯系统.pdf资源-CSDN文库

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毕业设计

基于单片机的交通信号的灯控制系统

一．综合实训的主要内容

1.设计任务

设计一单片机控制的交通信号灯系统，模拟城市十字路口交通信号灯功能。

2.基本功能要求

2.1 交通信号控制

直行车道红黄绿灯控制、左行车道绿灯控制、人行横道红绿灯控制。

2.2 通行时间显示

数码管倒计时显示通行时间。

2.3 时间参数设置存储

按键实现通行时间的设置，并存储到 EEPROM（24C02）芯片中。

二．硬件方案设计与论证

1. 显示模块设计

1.1 倒计时时间显示

设计思想：由于该系统要求完成倒计时显示通行时间的功能，且考虑到实际的交通

系统中车辆及行人通行时间不会超过一分钟，基于以上原因，我们考虑完全采用数

码管显示，四个路口分别采用一个二位共阴极数码管进行显示。（其实物图见附录 1

图 5.3）

＋5V

g f

GND

a

b

a

a

a b

b

c

cf

g

b

d

d

共阴极共阳极

c e

e e

dp

f

f

d

·

g

g

dp

dp

e d

GND

c

dp

（a）（b）

图 2.1 数码管原理图

原理图分析：

为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。七段数码管（a,b,c,d,e,f,g）

加上一个小数点(dp)，共计 8 段，构成一个字节，通过对这八段给予高低平使二极管

管脚描述：A0A1A2 引脚器件地址选择

SDA 引脚串行数据/地址

SCL 引脚串行时钟

WP 写保护

VCC 电源 1.8~6V

VSS 地

4．系统理论分析

4.1 交通灯显示时序的理论分析

依次循环共分 4 种状态：南北方向直行通行、南北方向左拐通行、东西方向直

行通行，东西方向左拐通行。

南北方向直行：南北段直行通行（绿灯）、东西段禁止（红灯），,此时，南北段人行

道通行（绿灯），东西段人行道禁止（红灯），同时南北段和东西段方向的数码管分

别从 20s 和 30s（加上南北段左拐时间）开始倒计时，至最后 5s 时南北段绿灯变成

黄灯闪烁；此后南北段左拐（左拐绿灯亮）通行、东西段禁止（红灯）10s，南北段、

东西段人行道都禁止（红灯），同时南北段和东西段方向的数码管都从 10s 开始倒计

时，至最后 5s 时南北段左拐灯变成黄灯闪烁；再后东西段直行通行（绿灯）、南北

段禁止（红灯），东西段人行道通行（绿灯），南北段人行道禁止（红灯），同时东西

段和南北段方向的数码管分别从 20s 和 30s 开始倒计时，至最后 5s 时东西段绿灯变

成黄灯闪烁；最后东西段左拐（左拐灯亮）通行、南北段禁止（红灯）10s，东西段、

南北段人行道都禁止（红灯），同时东西段和南北段方向的数码管都从 10s 开始倒计

时，至最后 5s 时东西段左拐灯变成黄灯闪烁，即完成一次循环。

4.2 状态切换

系统中共设置了四种模式，分别为开始模式、延长通行时间模式、减少左拐时

间模式、急停模式，这几种模式分别通过相应的按键进行切换。

开始模式：直行 20s,左拐 10s;

延长通行时间模式：直行 40s，左拐 20s;

减少左拐时间模式：直行 40s,左拐 10s

急停模式：当有紧急事故发生时，所有指示灯全变成红灯，禁止通行，数码管显示

00.

4.3 倒计时显示的具体实现

利用定时器中断，设置 TH0=TH1＝(65536-50000)/256，即每 0.05 秒中断一次。

每到第 20 次中断即过了 20*0.05 秒＝1 秒时，使时间的计数值减 1，便实现了倒计

时的功能。

4.4 状态灯显示的实现方法

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