单片机控制的交通灯控制系统设计.docx

单片机控制的交通灯控制系统设计是一个典型的嵌入式系统应用，主要利用微控制器（此处为AT89S52单片机）实现对交通灯的智能化管理。该设计涉及了硬件电路设计、软件编程以及系统仿真等多个方面，旨在提高道路交通效率和安全性。 1. **系统构成** - **单片机系统**：核心处理单元，负责执行控制逻辑和时间管理，此处选用AT89S52，具有丰富的I/O端口和定时/计数器资源。 - **键盘**：用于输入设置参数，如通行时间、紧急车辆请求等。 - **LED显示**：通过光二极管模拟交通信号灯，显示当前状态和剩余时间。 - **交通灯演示系统**：包括模拟的南北向主干道和东西向支干道的交通灯设备。 2. **系统功能** - **交替运行**：南北向主干道和东西向支干道车辆交替运行，主干道通行时间为30秒，支干道为20秒，时间可调整。 - **黄灯过渡**：绿灯转红灯时，黄灯亮5秒作为过渡。 - **黄灯闪烁**：黄灯亮时，每秒闪烁一次，提示驾驶员即将变灯。 - **时间显示**：每个方向的红、黄、绿灯亮的时间通过LED显示，使用计时方法。 - **优先通行**：如果有车而另一道无车，系统自动切换至有车的车道放行。 - **紧急车辆通行**：当紧急车辆（通过K2开关模拟）要求通行时，系统暂停普通车辆通行，所有道显示红灯。 3. **硬件设计** - **显示部分**：设计LED显示电路，连接到单片机P0口，用于输出信号灯状态和计时信息。 - **时钟部分**：提供精确的时间基准，可能通过内部振荡器或外部晶振实现。 - **复位部分**：采用上电直接复位，简化电路设计。 4. **软件设计** - **应用系统软件**：包括主程序和多个子程序，实现交通灯控制逻辑和中断处理。 - **主程序模块**：初始化系统，设置定时器，处理中断请求，管理交通灯状态。 - **功能实现模块**：具体实现各个交通灯状态的切换和时间计数。 - **延时程序模块**：提供精确的时间延迟，确保黄灯闪烁和黄灯过渡等功能的正确执行。 5. **软件仿真** - **Proteus仿真**：使用Proteus软件进行硬件电路和程序的联合仿真，验证系统功能的正确性。 综上，这个设计通过单片机控制的交通灯系统，实现了智能、安全且灵活的交通管理，不仅提高了道路的通行效率，还具备应对紧急情况的能力。通过不断的软件优化和硬件改进，这种系统可以广泛应用于实际的交通管理场景。