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行人自助过街交通灯系统设计与实现

摘要

本设计是用STC89C52单片机控制的一个行人自助过街交通灯系统，实现机动车道由主机模块控制和人行横道由从机模块控制。系统运行的各个时段的时间值通过主机的按键输入，然后通过JF24D-PA将主机设臵的时间值发送至从机，从而使主机和从机配合模拟显示交通灯系统；程序部分使用C语言编写，软件设计平台为Keil，经过仿真和电路组装调试，电路功能最终达到设计要求。

关键词单片机，交通灯，主机模块，从机模块，JF24D-PA

Design and Realization of

Pedestrian self-help crossing traffic light system

Abstract

This design is a Pedestrian self-help crossing traffic light system by the control of STC89C52 MCU, to achieve road vehicle controlled by the host module and the crosswalk controlled by the slave module. During each of the system operation time value through the key of host module input to, then through the JF24D - PA will sent the host module Settings time valule to the salve module ,so that the master and slave traffic light system with analog display. After simulation and circuit assembly debugging, the final circuit functions to meet the design requirements.

Keywords MCU,traffic light,host module,slave module,JF24D-PA

1.引言 (1)

2.设计概述 (2)

2.1.功能实现 (2)

2.2 概要设计 (3)

2.2.1主机模块 (3)

2.2.2 从机模块 (3)

3.硬件电路实现 (4)

3.1 JF24D－PA简介 (4)

3.2 主机模块 (4)

3.2.1 主机模块用到的其它器件及作用 (5)

3.2.2 主机模块硬件电路 (6)

3.3 从机模块 (7)

3.3.1 从机模块用到的其它器件及作用 (7)

3.3.2 从机模块硬件电路 (8)

4.软件系统设计 (9)

4.1 主机模块中各程序功能及流程图 (9)

4.1.1 主程序main.c (9)

4.1.2 dat_treat.c (11)

4.1.3 key.c (12)

4.1.4 txd_rxd.c (13)

4.1.5 send_display.c (14)

4.1.6 eeprom.c (15)

4.2 从机系统中各程序功能及流程图 (15)

4.2.1 key.c (15)

4.2.2 txd_rxd.c (15)

5.调试 (16)

6.结论 (17)

致谢 (18)

参考文献 (19)

1.引言

当前,城市交通问题对城市产生愈来愈大的压力,交通是城市的命脉。建设一流的城市交通系统是促进城市经济和社会持续发展的基础条件,是增强城市综合竞争力的重要因素,也是提高城市居民生活质量的切实保障。

在世界各国,无论是发达国家还是发展中国家,城市交通都是一个突出的问题,它关系到城市的经济发展、生态环境和生活质量。解决好城市的交通问题,不仅可以增强城市的可持续发展能力,促进城市的经济发展,而且可以有效地改善城市及周边地区的生态环境,切实提高城市居民的生活质量。随着汽车工业的发展,城市机动化趋势不可阻挡,加之城镇化的迅速发展,人口规模不断扩大,这些因素将必然引发大量交通需求。城市人性化交通能否持续发展,是决定城市能否持续发展的关键之一,城市人性化交通的可持续发展具有紧迫性与重要性。国外在城市交通方面的研究较早,投入也多,目前已基本建成了综合、高效的立体化城市交通体系。对于城市的交通结构,要从社会整体利益出发,运用法律和经济的手段,使居民的交通出行能按照自己的要求,有多种交通方式可供选择。

我国从改革开放以来,尽管城市化水平有了很大提高,但是起步较晚,投入很少,对人性化交通的理解也很肤浅同时也暴露出了很多交通方面的问题和隐患,例如,城市内高等级道路增长很快,但由于车辆的增长远远高于道路里程的增长,从而造成交通拥挤、堵塞。还有一个原因就是行人和机动车之间的冲突。在现代交通系统中，步行交通系统无论是作为满足人们日常生活需要的一种独立的交通方式，还是作为其他各种交通方式相互连续的桥梁和补充，都是其他方式无法替代的辅助系统。人类的活动还不能完全离开步行这种本能交通，在城市里上班、购物等活动中步行还占有相当大的比重。

在此背景下,城市交通的人性化研究就成为了一个必要且紧迫的问题。城市交通要向人性化方向发展,在进行城市交通规划时,除了要考虑车辆的方便性,还要考虑行人的方便性。随着道路交通堵塞问题的日趋严重，除了改善道路设施之外，对交通进行合理的管理和调度也是重中之重。单行道、各种交通灯的诞生都成了有效的措施，已经在国外不少大城市成熟运用的手动按钮行人信号灯近几年也陆续现身于国内各大城市的街头。

行人自助式过街交通信号灯的最大的好处就是让行人过街更安全，其工作原理是：行人按下路人按钮后,行人过街请求信号就会被传递到信号控制机上。之后,信号控制机在适当的时间内做出反应,行人信号灯就会转换为绿灯。在没有行人过街请求的情况下,机动车均可以通行。这种信号灯适合在车辆流量相对较大、行人过马路流量少的地段使用,其优点是大大提高行车道使用率。

本设计是用STC89C52单片机设计的一个交通灯控制系统，控制行人过街的

交通路况。机动车道由主机系统控制，人行横道由从机系统控制。

2.设计概述

2.1.功能实现

本设计为黄闪自助过街系统，其完成的主要功能如图2-1所示

机动车灯色

机动车倒计时

人行灯色

人行倒计时

状态参数0-99秒可调

秒可调

机动车绿、绿闪、黄闪

行人按钮

（常开型，一

次有效）

第二步

常态

图2-1 黄闪自助过街系统功能

系统工作时主要经历了几个阶段，为了便于下文的描述，我们用数字编号来表示各个阶段，其定义如下：

第1阶段：当没有按下任何按钮时，机动车道处于黄灯闪烁状态，车辆可以通行；人行横道处于黑屏状态，行人禁止通行。黄灯闪烁的频率可以通过按键来输入。

第2阶段：当“行人”按钮被按下时，机动车道经过了绿灯亮、绿灯闪、黄灯亮这几个状态，并且同时显示绿灯倒计时，绿灯的倒计时间值等于绿灯亮、绿灯闪、黄灯亮这三者的时间和；此时，人行横道则处于红灯亮的状态，并且显示红灯倒计时。机动车可以通行，行人禁止通行。其中绿灯亮、绿灯闪、黄灯亮的时间可以是0至99秒分别可调，用户可以通过按键输入。

第3阶段：机动车道经过了红灯亮、全红两个状态，机动车禁止通行，并且显示红灯倒计时，红灯的倒计时间值等于红灯亮的时间加上全红的时间。人行横道则经过了绿灯亮、绿灯闪、全红三个状态，绿灯亮、绿灯闪时行人可以通行，全红时行人禁止通行，并且显示绿灯倒计时，绿灯的倒计时间值等于绿灯亮、绿灯闪、二者的时间和；全红时，倒计时显示屏处于黑屏状态。其中绿灯亮、绿灯闪、全红的时间值同样是0至99秒分别可调，用户可以通过按键输入。

第4阶段：机动车道处于绿亮状态，机动车可以通行，倒计时显示屏处于黑屏状态；人行横道处于红亮状态，行人禁止通行，倒计时显示屏处于黑屏状态。

此时“行人”按钮无效。机动车道绿亮、人行横道红亮的时间值相等，也是0至99秒，通过程序输入。

第5阶段：若按钮有动作，则进入第2阶段，若按钮无动作状态保持0至99分可调，然后转至第1阶段。

2.2 概要设计

为了便于描述，我们定义八个模式，其含义如表2-1所示

表2-1 模式含义

本设计主要分为两个模块，分别是主机模块和从机模块。通过主机和从机不断的交互，发送信息和数据实现同步，来完成行人自助过街系统的设计。

2.2.1主机模块

主机模块用来模拟机动车道的各种状态，主要功能是没有按下任何键时，处于黄灯闪烁状态；按下“设臵”健时，显示目前各个模式的显示时间值，以便于用户调整。按下“确认”按钮后，将刚刚调整好的各个模式的时间值写入主机的EEPROM中，并且通过无线数据发送器件发送至从机模块，从而保证了主机模块和从机模块显示的一致性。按下“路人”按钮后，主机模块就开始按照按键设定的各个模式的时间来模拟显示机动车道的交通状况。

2.2.2 从机模块

从机模块用来模拟人行横道的各种状态，主要功能是当没有按下任何按键时，处于黑屏状态；当主机系统发送数据时，接收由主机系统传来的数据。将主机系统设臵的各个模式的时间值，并写入从机的EEPROM中；按下主机模块按下“确定”按键时，从主机模块接收主机模块设臵的各个模式的时间值，当按下从机的“路人”按钮后，从机的就开始模拟显示人行横道的交通状况。

3.硬件电路实现

本设计使用单片机STC89C52作为控制芯片，使用JF24D-PA完成无线数据和信息的发送和接收。

3.1 JF24D－PA简介

JF24D-PA是由安阳市新世纪电子研究所有限公司最新开发的一款2.4G远距离数传模块，模块内含可编程的MCU和JF24D芯片及功率放大，内含最基本的寄存器配制和测试程序,可以直接用来做串口数据收发。也可以对模块程序进行修改开发。体积小巧，功能完善，模块配带2.4G橡胶天线。配3db天线在马路有效距离约600米;配5-7db天线有效距离约800-1000米左右。

JF24D-PA提供了简单易用的硬件接口功能，可以将模块用2.54mm脚距的排针焊在主板上,可方便的与232接口实现串口数据传输。同时JF24D-PA也提供了简单易懂的傻瓜软件包下载及技术支持，客户不需要再为复杂的寄存器配制而浪费时间和精力,这样可以缩短2.4G产品的应用研发周期，降低开发难度，节约研发成本。JF24D-PA是一款简单实用的功能模块,硬件预留8个基本功能引脚,在模块的AINI脚接一个按键开关到地即可以测试模块的收发性能。RX和TX可以直接传输数据。程序代码可以重新下载修改。JF24D-PA的引脚如图3-1所示。

图3-1 JF24D-PA的引脚

3.2 主机模块

主机模块中通过各个按键来设臵各个阶段各个模式的时间值，设臵好以后，通过数据传送器件JF24D－PA，将主机模块的各个模式的时间值发送至从机模块，

按下“行人”按钮时，和从机相互配合同步显示机动车道的信息。

3.2.1 主机模块用到的其它器件及作用

主机模块所用到的器件除了STC89C52和JF24D-PA以外，还有74HC595，三个LED（用来模拟交通灯的红、绿、黄灯的状态），七段数码管显示器（用来显示延时的时间）。以下是各个器件的简单介绍以及在主机模块中的作用：（1）发光二级管：信号灯采用超高亮度发光二极管开发的道路交通灯。LED 应用简单、可靠性高、成本低。LED显示方式为共阳极动态显示方式。

在主机模块中，使用三个LED发光二级管来模拟显示机动车道上红、绿、黄灯的状态；

（2）共阳7段LED数码管：7段LED数码管是由发光二极管组成的显示字符段,一般为七段数码显示管(含小数点为八段)。这些显示二极管的一端连接在一起,形成公共端,另外的端子a～g、dp则通过引脚与外部总线相连,通过对公共端与输入端施加一定的电压,点亮其中的一些发光二极管来构成需要的显示字符。本电路中所有发光二极管的阳极连在一起。

在主机模块中用四个7段数码管两两分别用来显示机动车道的红灯倒计时和绿灯倒计时，用一个4位数七段数码管用来显示调整各个状态的显示时间值。

（3）按钮：用“设臵”、“确定”、“模式加”、“模式减”、“时间加”、“时间减”、“路人”五个按钮。表3-1是按下各个按钮时的产生的动作。

表3-1 按键动作

（4）74HC595：74HC595为三态输出的8位移位寄存器。其主要引脚功能为：Q0--Q7:并行输出口。SH_CP:上升沿时，移位寄存器内容左移一位。DS：串行数据口。ST_CP:上升沿时，移位寄存器内容进入锁存器。当MR为低电平时，移位寄存器清零，在其他操作时它必须为高电平。OE:当MR=1,SH_CP=0,ST_CP=0时。

OE=0,Q0－Q7输出；OE=1,Q0－Q7输出高阻态。Q7':移位寄存器的移位溢出，即进位。

在主机系统中用四个74LS595级联，每一个74HC595的Q0-Q6输出口，连接至一个7段数码管的A至G接口；其中三个74HC595的Q7口连接三个LED灯。这样用来将机动车道上的人红灯、绿灯、红灯倒计时、绿灯倒计时的显示值的编码传送至7段数码管和LED灯。

3.2.2 主机模块硬件电路

（1）按键部分的电路如图3-2所示

图3-2 主机模块按键部分电路图

（2）显示部分的电路如图3-3、3-4、3-5所示

图3-3 主机模块显示部分电路图（1）

图3-4 主机模块显示部分电路图（2）

图3-5 主机模块显示部分电路图（3）

（3）STC89C52与JF24D-PA的连接如图3-6所示

图3-6 主机模块STC89C52与JF24D-PA的连接图

3.3 从机模块

从机模块中通过JF24D－PA接收从主机传送来的各个模式的时间值，按下“行人”按键后，和主机相互配合显示器件来模拟显示人行横道的信息。

3.3.1 从机模块用到的其它器件及作用

从机模块所用的其它器件与主机模用的器件与主机模块相比，有稍微的差别。下面是从机模块里用到的主要器件。用两个LED灯来显示人行横道上红、绿

灯的状态；四个7段数码管两两分别用来显示人行横道的红灯倒计时和绿灯倒计时；一个“路人”按钮。当按下此按钮时，从机系统的显示器件就开始显示人行横道的红绿灯状态，并且与主机程序显示是同步的；74HC595：用四个74HC595级联，每一个74HC595的Q0-Q6连接至一个7段数码管的A至G接口；其中两个74HC595的Q7口连接LED灯。这样用来将人行横道上的红灯、绿灯、红灯倒计时、绿灯倒计时的显示值的编码传送至7段数码管和LED灯。

3.3.2 从机模块硬件电路

（1）按键部分的电路如图3-7所示

图3.7 从机模块按键部分电路图

（2）显示部分的电路如图3-8、3-9所示

图3-8 从机模块显示部分电路图（1）

图3-9 从机模块显示部分电路图（2）

（3）从机模块中STC89C52与JF24D-PA的连接方法与主机相同

4.软件系统设计

本设计的程序部分用C语言编写，开发环境为Kei μVision。

主机模块中包含了6个C程序和两

个头文件，它们分别是main.c、

send_display.c、key.c、dat_treat.c、

txd_rxd.c、 eeprom.c、intrins.h和

reg52.h。

4.1.1 主程序main.c

主要功能：main函数用来读取各个

模式的最初时间值，定义及启动计时器

T0的初始化函数，并装入初值；启动串

口的装始化函数，定义T0的中断服务函

数，其中断函数主要功能是记录时间，

通过对各个模式的时间值进行计算，来

判断此时程序运行处于哪个阶段，并且

执行data_treat.c里面定义的各个阶段

显示数据的处理函数；启动key.c程序

里定义的按键调整函数。main函数的流

程图如4-1所示，T0的中断服务函数的

流程图如图4-2所示。

图4-1 主机程序中main函数的流程图

图4-2 主机程序中T0的中断服务函数流程图10

4.1.2 dat_treat.c

主要功能:定义了程序运行各个阶段所显示数据的编码的处理函数，算出各个阶段显示数据的编码，然后将这些编码赋值给ai、bi、ci、di、aj、bj、cj、dj这几个变量，并调用send_display.c中的定义的函数，将数据编码发送至74LS595，从而发送至数码管和LED灯。另外还定义了调整显示函数，用来实现4位数码管的动态显示，以便于用户调整各个模式的时间值。以下是data_treat.c中具体定义的各个函数及部分函数的流程图

dat_mod1_proces0()，用来计算第1阶段机动车道的黄闪状态时各个显示器件的数值编码。此函数的大概流程是判断ccc的值，当ccc大于buf[0]（也就是模式0对应的数值）时设臵机动车道黄灯亮的编码；否则设臵机动车道黄灯灭的编码，然后将各个编码赋值给ai、bi、ci等几个变量，最后调用send_display_dat()。

dat_mod1_proces1()：用来计算第2阶段机动车道的绿灯亮、绿灯闪、黄灯亮时各个显示器件的数值编码。其简要流程图如图4-3所示

图4-3 主机程序中dat_mod1_proces1()的流程图

dat_mod1_proces2()：用来计算第3阶段各个机动车道红灯亮、全红状态时显示器件的数值编码。其简要流程图如图4-4所示

图4-4 主机程序中dat_mod1_proces2()的流程图

dat_mod1_proces3()：用来计算第4阶段机动车道绿亮时各个显示器件的数值编码。这个函数流程较简单，将ai、bi等8 个变量直接赋值。

display_set()：调整显示函数，使4位数码管动态显示当前各个模式的时间值，便于用户调整。数码管的第一位显示一个字母“C”，第二位显示模式编号，第三、四位显示当前模式对应的时间值。

4.1.3 key.c

主要功能:定义了一个按键调整函数key()，需要判断用户按下了哪个按钮，并且定义相应的操作。比如按下“确认”键，需要调用txd_rxd.c程序里定义的函数向从机发送刚刚保存的各个模式的时间值，还要调用EEPROM.c程序里定义的写入函数，将刚保存的数据写入本机的EEPROM中。另外，为了保持主机与从机的同步运行，当按下某些按钮时也要需要调用txd_rxd.c里定义的一些函数向从机发送一些非数值信息。函数key()的简要流程图如图4-5所示

图4-5 主机程序中key()的流程图

4.1.4 txd_rxd.c

主要功能：定义了一些向从机发送数据或信息的函数，由key.c 程序中的

函数来调用。另外还定义了串口初始化函数以及串口中断处理函数。txd_rxd.c 中具体定义的各个函数的功能如下：

txd_dat():用来通过串行口向从机发送主机刚刚设臵好的各个模式的数值，其简要流程图如图4-6所示。

图4-6 主机程序中txd_dat()的流程图

txd_button_set()和txd_button_luren():这两个函数的主要功能是向从机发送按键信息，告诉从机主机已经按下了“设臵”、“路人”键，以保持主机和从机之间的同步。串口初始化函数:设臵了串口的工作方式，波特率等内容。

串口中断处理函数:主要也是实现同步信息。当从机向主机发送信息，告诉主机从机已经按下了“行人”按钮，从而使主机程序运行时显示倒计时的时间值等信息重新计算（即重新计算time_1、time_2、time_3和time_4的值）。

4.1.5 send_display.c

send_diaplay.c中主要定义了一个send_display_dat()函数，由于dat_treat.c中已经将各个阶段的显示数据编码保存到了ai、bi、ci、di这几个变量中，所以send_display_dat()函数的主要功能就是将这几个变量依次送入74LS595中。因为STC89C52的P3.2、P3.3、P3.4接口分别连接到74LS595的SH_CP、ST_CP、DS引脚，根据74LS595的引脚功能，可以在程序中采用使P3.2、14

P3.3臵0臵1的方法，使这4个变量逐个进入74LS595，并且发送至数码管和LED灯，使其显示出正确的数据。下面简要的叙述一下数据送至锁存器和数码管的过程

首先分别将P3^2、P3^3和P3^4赋值给sbit类型的变量sh_cp1、st_cp1和ds_1。接下来的过程分为几部分：

（1）将st_cp1臵0。

（2）将ai的最高位赋值给ds_1;sh_cp1臵0；ai左移一位；sh_cp1臵1。按照这样的流程把第（2）步运行8次。

（3）用和第（2）步同样的方法分别对bi、ci和di进行同样的操作。

（4）st_cp1臵1。

4.1.6 eeprom.c

主要功能：定义了对EEROM进行操作的各类函数。比如，对EEPROM进行读写操作的IapRead、IapWrite函数。

4.2 从机系统中各程序功能及流程图

从机系统中包含的C程序和头文件和主机系统中的完全一样，各个C程序之间的调用关系也完全一样。

从机系统中的main.c、 data_treat.c、 send_display.c、eeprom.c的主要功能和代码与主机程序中同名的程序的主要功能基本流程基本一样，只是其中的显示数据编码处理是针对于从机的（也就是人行横道的显示数据编码）。

4.2.1 key.c

key.c中定义了一个key()函数，主要功能与主机系统中的功能一样，只是从机中只有一个“路人”按钮，按下此按钮时，调用txd_rxd.c中定义的txd_button_luren()函数来向主机发送信息，告诉主机，从机已经按下了“路人”按键，并且重新计算time_1、time_2、time_3和time_4的值。

4.2.2 txd_rxd.c

txd_rxd.c中定义的函数及其作用如下：

txd_button_luren()：和主机程序中的同名函数的功能一样，也是用来发送同步信息，由key.c程序中的函数来调用。

串口初始化函数：和主机程序中的串口初始化函数一样。

串口中断处理函数：作用是从机每次接收从主机传来的数据或信息时，就判断是数据还是信息，如果是数据的话，就经过若干处理，找出各模式的数值，写入从机的EEPROM；如果是按键信息的话，就根据接收来的消息，保持从机的状

态与主机同步。串口中断处理函数的流程图如图4-7所示

图4-7 从机程序中串口中断处理函数的流程图

5．调试

首先在纸上画好草图，确定好各个部件的位臵，然后再将万能实验板腐蚀、打孔，之后将部件焊接就组装成了用于调试的实物。在焊接好实物后，还需要用万用表检测各个电路板上各个需要连接的器件是否导通，对于没有导通的电路，需要查找出现问题的原因，然后对电路进行修复，直至解决所有问题，才能进行系统的调试。

刚开始设计时，由于考虑不全面，只设臵了主机给从机发送各个模式的数值这个功能，所以运行时经常出现主机和从机显示不协调的情况。经过仔细分细才16

单片机控制交通灯系统设计

摘要本系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。本设计是单片机控制的交通灯控制系统。单片机即单片微型计算机。由RAM，ROM，CPU构成，其集定时、计数和多种接口与一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛的应用于只能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各类单片机中最为典型和富有代表性的一种。关键字：单片机;交通灯;AT89S52;Proteus仿真

ABSTRACT This system by single chip microcomputer system, keyboard, LED display, traffic lights of the demo system. System including sidewalks, turn left, turn right, and the basic function of traffic lights. System in addition to the basic function of traffic lights, also has a countdown, time setting, emergency treatment, light time of period of time to adjust light and manual control based on the specific situation, and other functions. This design is a single-chip microcomputer control of traffic lights control system. SCM the single chip microcomputer. Formed by RAM, ROM and CPU, timing, count and various interface and the integration of the micro controller. It has small volume, low cost, strong function, widely used in industry and industrial automation. And 51 series microcontroller is the most typical and representative in all kinds of single chip microcomputer. Key words: Single chip microcomputer;Traffic lights;AT89S52;Proteus simulation

交通灯控制系统

1选题背景今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍方案1设计思想：采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选择和主干道的置数选择。方案2 设计思想：由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：

模拟交通灯控制系统设计

贵州师范学院电子课程设计报告书班级11级1班学生姓名王旭东学号11030540094 专业电子信息科学与技术院系物电学院 2014年6 月20 日

摘要随着城市人口的快速增长和机动车数量的大量增加，城市交通灯作为缓解交通压力、提高道路通行效率的重要手段，其作用越来越重要。因此，如何改进交通灯的设计，使其更好的适应城市交通的发展也成为一个重要课题。红绿灯控制系统是利用8253A定时/计数器芯片的定时功能，向8259A中断控制器芯片发出定时中断请求，驱动8255A可编程并行接口芯片改变路口的LED灯的亮灭。系统采用DVCC-598JH+微机原理与接口技术实验箱作为测试与运行的平台，8086汇编语言作为编程语言，并用MASM5.0作为汇编语言开发环境。关键词：红绿灯控制系统 8253A定时器 8259A中断控制器 8255A可编程并行接口 DVCC-598JH+ 目录摘要 (201) 1.十字路口基本情况分析 (201) 2.交通灯状态转换分析.............................. III 3.紧急通行情况分析 (5) 4.硬件功能分析 (6) 4.1 8253A定时/计数器芯片 (6) 4.2 8259A中断控制器芯片 (7) 4.3 8255A可编程并行接口芯片 (9) 5.系统设计 (10) 5.1硬件设计 (10)

5.1.1 电路分析 (10) 5.1.2 电路连接设计 (10) 5.2软件设计 (12) 5.2.1 程序总体设计 (12) 5.2.2 程序流程设计 (13) 5.2.3 重要代码分析................................ XII 6.系统实现...................................... XVII 6.1 软件开发与运行环境 .. (10) 6.2 系统硬件环境 (20) 6.3 系统运行步骤 (20) 6.4 系统测试结果 (20) 参考文献 (21) 心得体会 (22) 1 十字路口基本情况分析设有一个十字路口，1、3为东西方向，2、4为南北方向，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车；延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3 路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4 路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。

基于STC90C51单片机的智能交通灯设计

基于STC90C51单片机的交通灯设计 1、设计题目基于STC90C51单片机的智能交通灯设计 2、设计要求、系统功能（1）按照交通规则，控制宝田路和前进路方向及其人行道的交通信号灯（红﹑黄﹑绿）的通断。（2）设置信号灯的通断时间。（3）可人工干预，使交通信号灯开启不同模式。、性能参数：（1）电源：5VDC （2）LED灯电流：10mA （3）定时时间：10s-200s 3、总体设计根据系统功能和设计要求，系统采用单片机控制的方案，基于HC6800S开发板，由STC90C51，74HC573，交通灯模块，动态数码显示管以及4*2独立按键组成。系统工作原理在十字路口，分为宝田路和前进路，正常情况下，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下：? （1）普通模式：状态一：宝田路通行阶段（宝田路及其人行道亮绿灯30秒、前进路及其人行道亮红灯 30秒）；状态二：黄灯阶段（宝田路和前进路亮黄灯5秒、两侧人行道亮红灯5秒）；状态三：前进路通行阶段（前进路及其人行道亮绿灯30秒、宝田路及其人行道亮红灯 30秒）；状态四：黄灯阶段（宝田路和前进路亮黄灯5秒、两侧人行道亮红灯5秒）；返回到状态一。（2）高峰期模式（设宝田路为主干道）：按下按键2（key2），开启高峰期模式；状态一：宝田路通行阶段（宝田路及其人行道亮绿灯60秒、前进路及其人行道亮红灯

30秒）；状态二：黄灯阶段（宝田路和前进路亮黄灯5秒、两侧人行道亮红灯5秒）；状态三：前进路通行阶段（前进路及其人行道亮绿灯30秒、宝田路及其人行道亮红灯30秒）；状态四：黄灯阶段（宝田路和前进路亮黄灯5秒、两侧人行道亮红灯5秒）；返回到状态一；按键2释放，回到普通模式。（3）紧急模式：按下按键1（key1），开启紧急模式，所有道路及其人行道均红灯亮，数码管不显示。释放按键1，回到普通模式。 ?单片机交通控制系统的功能要求? 本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示，通行时间调整功能和紧急情况全面禁行。? （1）倒计时显示? 倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安全。倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的一种方法，它可以提醒驾驶员灯色发生改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择?。? （2）时间的设置? 本设计中对时间进行了人为控制设置，正常情况下宝田路和前进路的绿灯通行与红灯禁行时间均设置为30秒、黄灯等待时间设置为5秒。假设前进路为主干道，考虑到主干道在上下班高峰期车流量和人流量较大，人为增加开关K2。当K2开启时，主干道前进路上绿灯通行时间和宝田路上的红灯禁行时间更改为60秒，其余设置均不变；当K1关闭时，又恢复正常情况下的时间设置。（3）紧急情况全面禁行本设计中在紧急情况下增加了全面禁行状态，增加开关K1。当K1开启时，宝田路和前进路及其各自人行道均量红灯禁行；当K1关闭时，交通灯恢复正常状态。 4、详细设计—硬件设计为了实现本设计要求的具体功能，选用STC90C51单片机及外围器件构成最小控制系统，10个发光二极管分别分成两组红黄绿和两组红绿灯构成信号灯指示模块，4个LED动态数码管构成各个方向倒计时显示模式，两个按键分别用来设置高峰期模式和紧急模式。、单片机系统设计

基于PLC的智能交通灯控制系统设计开题报告

南京师范大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题目：基于 PLC 智能交通灯控制系统设计
专业：电气工程及其自动化
姓名： xxx 学号： xxx
指导教师： xxx 职称：
填写日期：
2014 年 2 月 20 日
南京师范大学中北学院教务处制
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格

审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011 年 4 月 26 日”或“2011-04-26”。
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、中北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办二级学院公章。

毕业设计（论文）开题报告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于 PLC 的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS—— Intelligent Transport Systems）ITS 是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其主要内容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电子传感技术等有效的集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种信息来源、多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通信号控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交通便成为现代社会经济发展的客观要求。

单片机课程设计——交通灯控制系统设计

本科课程设计报告单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

摘要本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机AT89C51（实物用AT89S52）、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。AT89C51单片机是MC-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，AT89C51是一个低功耗高性能的CMOS 8位单片机，40个引脚，片内含4KB Flash ROM和128B RAM，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如 A 道和B道上均有车辆要求通过时，A、B道轮流放行。A道放行 25秒，B道放行20秒。一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，A、B道均为红灯，紧急车由K2 开关模拟。绿灯转换为红灯时黄灯亮 1秒钟。系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

目录 1引言.......................................................................................................................................... - 1 - 1.1交通灯的重要作用........................................................................................................... - 1 -1.2该交通灯系统的特点....................................................................................................... - 1 -2系统总体方案及硬件设计 ......................................................................................................... - 2 - 2.1原理框图........................................................................................................................... - 2 -2.2设计功能........................................................................................................................... - 2 - 2.3交通灯控制系统各部分硬件组成................................................................................... - 2 - 2.3.1复位部分.................................................................................................................... - 2 - 2.3.2时钟电路部分............................................................................................................ - 3 - 2.3.3路口指示灯部分........................................................................................................ - 3 - 2.3.4显示部分.................................................................................................................... - 3 -2.4元器件清单....................................................................................................................... - 4 -3软件设计..................................................................................................................................... - 5 - 3.1交通灯控制系统软件流程图及程序分析....................................................................... - 5 - 3.1.1主程序流程图及程序模设计.................................................................................... - 5 - 3.1.2INT0中断服务程序流程图及程序模设计.............................................................. - 6 -3.2路口指示灯部分............................................................................................................... - 7 - 3.3显示部分........................................................................................................................... - 7 - 4. Proteus软件仿真 ..................................................................................................................... - 8 - 5 课程设计体会......................................................................................................................... - 10 -参考文献....................................................................................................................................... - 10 -附1：源程序代码 (13) 附2：系统原理图 (20)

51交通灯控制系统

MCS-51单片机课程设计报告 ——交通灯控制系统姓名：朱正威学号：110901418 指导老师：潘峰东华大学信息学院自动化系 2014.6.22

目录一、项目概述 (3) 二、系统设计 (3) 1.设计思想 (3) 2.方案可行性分析 (3) 3.总体方案 (3) 三、硬件设计 (5) 1.单片机最小系统部分 (5) 2.LED数码管串行显示部分 (5) 3.独立按键部分 (5) 四、软件设计 (6) 1.软件设计思想 (6) 2.程序流程图 (6) 3.程序清单 (7) 五、系统仿真及调试 (13) 六、结果与展望 (15) 七、参考文献 (15)

一、项目概述项目所要设计的是交通灯控制系统，十字路口交通灯由红、绿两色LED显示器（两位8段LED显示器）组成，LED显示器显示切换倒计时，以秒为单位，每秒更新一次；为确保安全，绿LED计数到0转红，经5秒延时（显示红色0）后，另一道开始绿色倒计时。 1)主干道(A道)先通行且通行时间为45s；（加5秒红灯延时，共50秒） 2)支道(B道)通行时间为25 s；（加秒红灯延时，共30秒） 3)主道与支道的车辆交错通行； 4)若遇紧急情况，按开关时，主道与支道都为红灯20 s 5)根据实时交通堵塞情况人为控制时，按K2时，主道延时30 s通行，按K3 时，支道延时30 s通行。设计以AT89C51为核心的控制电路，并编写相关的系统软件。二、系统设计 1.设计思想该模拟交通灯控制系统采用模块化结构，主要分为定时器中断控制、按键扫描、LED数码管显示三个部分。在设计完成一个方向上的红绿灯数码管计时后，再进行两个方向红绿灯的切换显示以及特殊情况下的处理。 2.方案可行性分析采用AT89C51作为系统主控芯片，其包含两个定时器中断T0和T1、两个外部中断，以及4个I/O端口P0到P3端口。本系统采用其定时器T1进行定时，每隔一定时间定时中断一次，在中断程序内进行变量自加，以此可以设置任意长的定时时间。如设置1s的定时改变红绿灯LED数码管显示值，设置0.2m的按键扫描周期进行按键定时扫描。为了节省I/O口资源以及硬件连接上的方便，采用串口显示芯片MAX7219进行LED数码管显示部分的设计。整个方案设计结构清晰明了，硬件连接简洁，软件编程模块清晰，经实践验证，此方案可行。 3.总体方案在Proteus环境中进行硬件电路的设计和搭建，具体硬件电路设计如图1、2所示。在Keil环境下进行软件设计51单片机编程，为定时器中断和MAX7219串口显示和主函数部分分别建立相应的源文件和头文件，进行模块化编程。

单片机设计方案——交通灯控制系统设计方案

单片机课程设计报告交通灯控制系统设计

智能交通灯系统课程设计报告

江苏师范大学物电学院课程设计报告课程名称：单片机课程实训题目：智能交通灯系统专业班级：学生姓名：学生学号：日期：指导教师：

说明： 1、报告中的第一、二、三项由学生在课程设计开始前填写，由指导教师指导并确认签字。 2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩，并填写成绩评定表。 3、所有学生必须参加课程设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。答辩后学生根据答辩情况填写答辩记录表。 4、报告正文字数一般应不少于3000字，也可由指导教师根据本门课程设计的情况另行规定。 5、平时表现成绩低于6分的学生，取消答辩资格，其该课程设计成绩按不及格处理。 6、课程设计完成后，由指导教师根据完成情况写出总结。 7、此表格式为江苏师范大学物理与电子工程学院提供的基本格式，指导教师可根据本门课程设计的特点及内容做适当的调整。

一、课程设计目的、任务和内容要求：通过该课程设计使学生进一步了解和加深智能化仪器设计的一般原则；熟练掌握智能化仪器与装置的软、硬件设计方法；掌握仪器的软件调试及软硬件联合统调方法与技能。掌握仪器的接口技术和程控方法；熟练掌握仪表总线的工作原理、设计步骤、编程及调试；掌握C设计软件的编程与调试方法；掌握网络化仪器设计编程与调试方法。本课程设计的任务就是设计一个智能交通灯系统。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。具体设计任务如下： 1．熟悉QG8芯片与ISD语音模块的工作原理； 2．写出智能交通灯系统的设计方案； 3．用硬件加以实现； 4．写课程设计报告。设计要求： 1.数码管显示倒计时，且时间可调； 2.红绿灯亮时间与数码管一致； 3.红灯亮时对应语音模块提示； 4.绿灯亮时对应语音模块提示。

基于单片机的交通灯控制系统设计

基于单片机的交通灯控制系统设计前言交通是经济和社会发展的基础性产业，是社会经济活动中人流、物流、资金流和信息流的主要载体。在现代社会中，没有高效运转的交通运输体系，就不可能有经济的持续发展。然而，随着社会经济的发展，机动车辆迅速增如，人们在赚取由机动车辆所带来的巨额利润以及充分享受汽车巨大便利的同时，也越来越受到交通拥堵、交通事故频发、环境污染加剧和燃油损耗上升所带来的诸多问题的困扰。在国外，特别是一些发达国家，由于经济发展较快，早在上个世纪60年代，交通问题就同渐突出；而我国，由于经济发展相对较晚，机动车辆拥有量相对较少，在改革开放前及初期，这一问题并不严重，但是近20多年来，随着我国经济的飞速发展，城市化、汽车化进程加快，机动车辆保有量迅猛增加，我国的交通状况日渐恶化，交通拥挤以及能源、环境问题日益严重，特别是一些大城市，交通拥挤已成为制约城市经济发展的瓶颈。目前国内已有一些自主开发的城市交通控制与管理系统，但整体性能与国外同类系统相比较仍有较大差距，只在一些中小城市得到部分应用。国内城市尤其是大城市引进的交通控制系统大部分为进口的SCOOT和SCATS系统。由于我国交通流是混合交通流，和国外的交通流大不相同，国外的交通控制系统在国内的使用效果不尽人意。所以迫切需要开发适合我国国情的、具有我国自主知识产权的能达到国际先进水平的智能交通系统。交通系统是一个非线性随机性都很强的开放的复杂大系统，系统维数太高，加上人的参与，对其进行有效的控制是一个非常复杂的问题。这也是现有不管是基于方案选择式的SCATS还是基于方案生成式的SCOOT系统都难于取得很好效果的原因。所以，必须采用先进的智能控制理论来解决复杂的交通系统的控制问题。本论文的研究目的就是针对城市交通问题的现状，从方法上对交通信号的优化与控制问题进行研究和探讨，以期为解决实际的城市交通问题提供有益的方法和途径。本文给出了硬件电路的设计以及系统软件架构的搭建，并阐述了一种简单合理的设计方法。为保证系统在复杂环境下工作的可靠性，增强系统的抗干扰能力是必须要解决的问题。结合实际情况，本文从硬件、软件两方面对系统进行可靠性设计并取得了满意的效果。

智能交通灯系统设计

智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义随着社会经济的发展，城市交通问题也越来越引起人们的关注，交通堵塞也成为人们每天必须面对的问题；交通堵塞不但浪费大量的时间，而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源，同时也造成空气污染，如何有效的降低城市交通堵塞，协调好人、车、路三者之间的关系，已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素，对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展，红绿灯在道路上比较普遍，几乎每个路口都会出现，尤其是较大的路口，变换时间周期更长，效率低。因此，如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯，使之畅通无阻的行驶，这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题，提出了智能交通灯系统的设计，该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换，就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆，从而有效地缓解交通堵塞。 1.2.国内外现状交通灯诞生于19世纪的英国，1958年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成。1918年又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯，带控制的红绿灯，一种是把压力探测器按在地下，车辆接近时，红灯变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯是按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间，推迟汽车放行。信号灯的出现，对交通进行有效管理，疏导交通流量、提高了道路通行能力，减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早，美国于上世纪九十年代才开始逐渐重

PLC实验报告交通灯控制系统

交通灯控制系统一、实验目的 (1)用PLC构成十字路口交通灯控制系统。 (2)掌握程序调试的步骤和方法。 (3)掌握构建实际PLC控制系统的能力。二、实验要求 (1)复习PLC常用指令的功能及用法。 (2)复习PLC程序设计的一般方法。 (3)根据实验要求提前编写程序，待上机验证调试修改。三、实验环境软件：STEP 7-Micro_WIN V40+ SP9：S7-200的编程软件 STEP 7-Micro_WIN V32指令库硬件：THSMS-2A型PLC实验箱（西门子）、电脑、连接导线、 USB-PPI 通信电缆四、实验内容及步骤交通灯控制系统面板图如上图所示，控制要求如下：交通信号灯受一个总控制开关控制，当总控制开关接通时，信号灯系统开始工作。开始工作后，南北红灯和东西绿灯同时点亮，4秒后东西绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成东西黄灯亮，2秒后东西黄灯和南北红灯同时熄灭，东西红灯和南北绿灯同时点亮。4秒后南北绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成南北黄灯亮，2秒后南北黄灯和东西红灯同时熄灭，再次切换成南北红灯和东西绿灯同时点亮。如此循环，周而复始。当总控制开关断开时，所有信号灯都熄灭。 (1)确定I/O点数。列出详细的I/O地址分配表。如（该表仅为举例，具体I/O 分

(2)按照S7-200设备的要求，仔细检查连接线，先PLC电源线，再I/O连接线。然后接通硬件电源。 (3)输入编好的PLC控制程序。 (4)运行程序，按控制要求设置各输入量，观察PLC运行情况，记录南北、东西各灯顺序亮、灭的运行情况。调试程序直至正确为止。解：由题目要求得，图①图① 图①图②图② 图③ 五、注意事项 (1)程序中的各输入输出点应与外部实际IO正确连接。 (2)PLC与控制对象模型的接线必须仔细对照PLC输出各点与实物是否相符。六、思考和讨论在原控制要求的基础上增加手动控制开关I0.1和I0.2。不管何时开关 I0.1闭合，I0.2打开时，南北绿灯亮，东西红灯亮，其他灯都不亮；当开关I0.1打开，I0.2闭合时，东西绿灯亮，南北红灯亮，其他灯都不亮；开关I0.1和I0.2存在互锁关系，如若I0.1先按下则I0.2后按下无效，反之亦然。编写程序实现以上要求并上机调试。解：在原控制要求上，画出梯形图如下图④，语句表如下图⑤，时序图如下图⑥ 图④图④ 图④图④ 图⑤图⑤图⑤ 图⑥

一个十字路口的交通灯控制系统设计报告

一个十字路口的交通灯控制系统一、设计内容和要求：利用AT89C51单片机设计一十字路口交通灯控制系统。 1：系统主要由单片机、数码管、交通灯组成。 2：具有人行道和基本的交通灯的功能。 3：具有数码管倒计时功能。 4：要求东西和南北车道的车辆交替运行，每次通行为25秒。 5：要求黄灯先亮3秒，才能变换车道，黄灯亮时要求闪亮。 6：有紧急情况的处理办法（如急救车来时）。二、总体方案设计本设计研究的是基于AT89C51单片机的交通灯智能控制系统。根据交通控制系统的设计原理，阐述了硬件和软件方面开发的整个过程。主控系统采用AT89C51单片机作为控制器，控制通行倒计时及直行、行人的通行。并设计了有紧急情况（如急救车到来）时的处理办法。三、系统的硬件设计（1）本系统选用通过P0到P3口用做输出显示控制口。P0口用作输出南北方向LED数码管字符编码，P2口用作输出东西方向LED数码管字符编码。P1.1—P1.4口用于位选及输出南北方向发光二极管。 P1.5和P1.6用作南北方向人行道的控制灯。P1.7和P3.7用作东

西方向人行道的控制灯。

P3.0—P3.6口用于位选及输出东西方向发光二极管。P3.2和P3.3用作外部中断。（2）LED数码管采用动态显示方式实现倒计时读秒，并且本系统采用的是LED的共阳极接法。（3）LED动态显示，在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将段选位并联在一起，由一个八位的I/O口控制，而位选由另一个口控制，段选码、位选码每次送入后演示1ms，而人的视觉暂留时间为0.1s，所以在人看来数码管一直亮着，从而在应用中通过动态扫描的方法显示。四、设计原理分析（1）从十字路口交通灯示意图分析可知：东西、南北方向信号灯控制是中心对称的，即无论是主干道还是支干道两侧系统对同方向的信号灯控制是同步的。（2）从示意图分析可知，人行道各个方向，系统对两侧的信号灯的控