毕业设计（论文）-基于单片机的多功能交通灯控制系统设计

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1、目录摘要2引言3第一章设计任务与要求41.1交通灯设计41.2设计基本要求4第二章总体方案设计52.1总体设计方案52.2控制模块方案选择52.3工作状态显示模块方案选择62.5电源模块方案选择72.6系统总体方案论证7第三章硬件电路设计93.1总体设计93.2STC89C52RC单片机简介93.3单片机最小系统133.4显示电路设计143.5设计原理图15第四章软件设计174.1程序流程图174.2具体程序20第五章系统调试215.1软件调试215.2硬件调试22第六章设计总结24参考文献26附录

2、一27附录二4751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、以及根据具体情况手动控制等功能并在此基础上添加了菜单选择功能，分别为F1、F2、F3。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。交通信号灯控制方

3、式很多。当今，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。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。此外还加

4、了其他功能，F2为密码修改，F3为秒表。关键词：单片机；交通灯；停车；89C51；交叉路口51引言近年来，随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何让利用当今计算机和自动控制技术，有效地疏通交通，提高城镇交通路口的通行能力，减少交通事故是很值得研究的一个话题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红绿黄三种颜色的指示灯再加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。我国交通法规也对交通指挥信号灯做出规定：绿灯亮时，准

5、行车辆，行人通行，但转弯的车辆不准妨碍执行的车辆和被放行的行人通行。黄灯亮时，不准车辆行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行。红灯亮时，不准车辆，行人通行。绿色箭头灯亮时，准行车辆按箭头所示方向通行。黄灯闪烁时，车辆行人在确保安全的原则下可以通行。信号灯的出现，使交通得到有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力和减少交通事故有明显效果。51第一章设计任务与要求1.1交通灯设计对于十字路口的交通灯进行模拟设计，并且在此基础上对其功能进行扩展，如：增加了初始化过程，密码输

6、入，功能选择，菜单返回等。1.2设计基本要求车辆通行繁忙的十字交叉路口，设计一交通灯控制器，设东西方向通行时间为40秒，当剩余3秒时黄灯亮，南北方向通行时间为25秒，当剩余3秒时黄灯亮。东西、南北方向各用三个（绿、黄、红）LED表示，并用数码管显示东西、南北方向的剩余时间。可利用按键修改时间参数。对交通灯增加初始化过程，让数码管一段一段点亮，全部点亮后显示为“FF”，然后输入密码进入菜单界面。用按键控制功能，按下S3,选择F1进入交通灯功能；按下S2选择F2密码修改功能；按下S3进人F3秒表功能；并

7、且还可以通过按键S4返回菜单界面。用串口通信发送交通灯剩余时间。51第二章总体方案设计2.1总体设计方案根据十字路口交通灯的要求，可将本系统分为四个模块，第一模块是控制模块，主要负责整个系统的控制和运算，从而使各模块正常工作；第二模块是工作状态显示模块，包括led灯和数码管；第三模块是输入模块，通过外界的输入对其功能做出选择或完成相应的功能；第四模块是电源模块，给各模块提供电源，让各模块工作。其系统设计结构如图2-1所示。电源模块显示模块显示模块控制模块工作状态显示模块输入模块图2-12.2控制模块

8、方案选择控制模块是整个设计中重要的一部分，能对输入模块进行检测，然后做出相应的控制，使输出模块显示相应的功能，因此方案有两个。方案一：由计数器74LS161级联组成，配合译码器和秒脉冲信号发生器等器件组成交通灯系统，整个系统简单，控制简单，调试容易。方案二：采用单片机STC89C52作为控制器。单片机运算能力强，软件编程灵活，自由度大。在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容，使用时容易掌握；采用STC89C52单片机51稳定可靠、应用广泛、通用性