基于单片机的交通灯综述Word文档格式.docx
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单片机交通灯
基于单片机的十字交通灯设计
1、绪论
设计背景、目的和意义及工作内容。
1.1设计背景
随着微控技术的口益完善和发展，单片机的应用不断走向深入。
它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。
它在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛的应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化控制。
同时，伴随着我国经济的高速发展，私家车、公交车的增加，无疑会给我国的道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。
1.2设计目的
以AT89C51单片机为核心，设计出以人性化、智能化为目的的交通灯控制系统。
进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。
熟练掌握C语言的编程方法将理论联系到实践中提高我们的思维能力。
用AT89C51的P1口作为输出口控制二极管的点亮和熄灭模拟交通灯管理
1.3设计意义
从单片机应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用来控制过往车辆的正常化运作。
2、系统方案设计及主控芯片介绍
2.1主控器AT89C51的结构及工作原理
（一）AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51提供以下标准功能：
4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
（二）主要特性：
1.与MCS-51兼容
2.4K字节可编程FLASH存储器
3.寿命：
1000写/擦循环
4.数据保留时间：
10年
5.全静态工作：
0Hz-24MHz
6.三级程序存储器锁定
7.128×
8位内部RAM
8.32可编程I/O线
9.两个16位定时器/计数器
10.5个中断源
11.可编程串行通道
12.低功耗的闲置和掉电模式
13.片内振荡器和时钟电路
（三）管脚说明：
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚备选功能
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2/INT0（外部中断0）
P3.3/INT1（外部中断1）
P3.4T0（记时器0外部输入）
P3.5T1（记时器1外部输入）
P3.6/WR（外部数据存储器写选通）
P3.7/RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；
当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
3、硬件电路设计
3.1系统框图设计
基于AT89C51单片机的交通信号控制系统由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和道路显示电路几部分组成。
3.2电路原理图
4、软件电路设计
4.1程序流程图
4.2程序设计
#include<
at89x51.h>
Unsignedcharcodesegdata[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
unsignedcharledcode[]={0x0c,0x0c,0x0a,0x21,0x21,0x11};
//**********************0x21东西红灯，南北绿灯
//**********************0x11东西红灯，南北黄灯
//**********************0x0c东西绿灯，南北红灯
//**********************0x0a东西黄灯，南北红灯
unsignedcharsecond;
unsignedcharred,gre,yell;
//unsignedcharkeycnt;
unsignedinttcnt,flag;
//unsignedintk;
voiddeplay10ms（void）
{
unsignedinti,j;
for（i=0;
i<
4;
i++）
for（j=0;
j<
250;
j++）;
}
voids0（void）
P1=0xfe;
P0=segdata[red/10];
P3=segdata[gre/10];
deplay10ms（）;
P1=0xfd;
P0=segdata[red%10];
P3=segdata[gre%10];
voids1（void）
P3=segdata[yell/10];
P3=segdata[yell%10];
voids2（void）
P3=segdata[red/10];
P0=segdata[gre/10];
P3=segdata[red%10];
P0=segdata[gre%10];
voids3（void）
P0=segdata[yell/10];
P0=segdata[yell%10];
voidsegplay（void）
switch（flag）
case0:
case1:
s0（）;
break;
case2:
s1（）;
case3:
case4:
s2（）;
case5:
s3（）;
voidyells（void）
unsignedchari;
P2=ledcode[flag];
10;
segplay（）;
P2=ledcode[flag]&
0xed;
voidgres（void）
unsigne
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