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道路交通信號燈是交通安全產品中的一個類別，是為了加強道路交通管理， 減少交通事故的發生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。近年來隨著科技的飛速發展，使用單片可編程來實現交通燈的功能。利用單片機的外圍擴展，顯示電路構成基本硬件。然后編程實現對定時、控制、顯示電路的控制，然后調試，完成設計。

本此設計交通燈系統利用單片機AT89C52作為核心元件，實現了通過信號燈對路面狀況的智能控制。系統具有結構簡單、可靠性高、成本低、實時性好、安裝維護方便等優點，有廣泛的應用前景。  

交通燈控制器設計主要功能是用單片機控制LED燈模擬指示。模擬東西南北方向的十字路口交通燈信號控制情況。本模擬系統由單片機硬/軟件系統，用keil和proteus軟件來實現兩位8段數碼管和LED燈顯示系統，較好的模擬了交通路面的控制。

單片機具有性價比高、集成度高、可靠性好、抗干擾性強等特點，廣泛運用于各種智能儀器中�；�于新型規則的可編程交通控制系統，可以實現對車輛、行人的控制，使的交通便于管理。所以，采用單片機自動控制交通燈有現實的社會意義。

通過本次設計，使學生不僅更加深刻領會微型計算機從硬件組成到軟件編程的基本原理和知識，而且更要學會應用，務必做到理論和實踐相結合，掌握硬件分析、軟件設計的基本思想和方法，提高分析問題、解決問題和工程實踐的能力。

2）紅綠燈不變期間，在七段數碼管上顯示每秒倒計時。

3）計時到最后5秒時，兩個方向的黃燈同時閃爍直至計時到0。

模擬交通燈控制器就是使用單片機來控制一些LED燈和數碼管，模擬真實交通燈的功能。當南北主干道通車時綠燈亮，而東西次干道干道紅燈亮；當55s通車時間到后，主干道綠燈熄滅，黃燈亮，黃燈亮5s后由主干道切換到次干道通車。此時主干道黃燈熄滅，紅燈亮，而次干道紅燈熄滅，綠燈亮，次干道開始通車； 40s通車時間到后，次干道綠燈熄滅，黃燈亮，黃燈亮5s后由次干道切換到主干道通車。此時次干道黃燈熄滅，紅燈亮；而主干道紅燈熄滅，綠燈亮，如此不斷循環。紅、黃、綠交替閃亮，利用數碼管倒計數顯示間隔等，用于管理十字路口的車輛及行人交通。

利用AT89C52單片機完成交通信號燈控制器的設計，該交通信號燈控制器由一條主干道和一條支干道匯合成十字路口，在每個入口處設置紅、綠、黃三色信號燈，數碼管顯示剩余時間。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停在禁行線外。用紅、綠、黃發光二極管作信號燈，8個共陰極數碼管顯示剩余時間，

根據設計功能及要求，我們可得系統的原理框圖如圖2-1所示。

圖2-1  系統原理圖(見51hei附件)

AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業中有著廣泛的應用。

AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2 個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發成本。

如下圖3-1所示：

圖3-1  AT89C52單片機

時鐘電路用于產生MCS-52單片機工作時所必須的時鐘控制信號。其內部電路在時鐘信號控制下，嚴格地按時序執行指令進行工作。在執行指令時，CPU首先要到程序存儲器中取出需要執行的指令操作碼，然后譯碼，并由時序電路產生一系列控制信號去完成指令所規定操作。

本設計采用12MHz晶振和兩個27Pf瓷片電容，他們構成一個穩定的自激振蕩器。該電容的大小影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩定性和起振的快速性。為單片機提供標準時鐘。其中兩個瓷片電容起微調作用。 如圖3-2所示：

復位引腳RST通過一個斯密特觸發器與復位電路相連，斯密特觸發器用來抑制噪聲，在每個機器周期的S5P2，斯密特觸發器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。

復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。

該設計采用加電直接復位，復位電容采用10uF，電阻10000歐。加電瞬間，RES管腳為高電平。通過電阻回路放電，使電壓逐漸降為零，從而實現了復位功能。

其連接圖如下圖3-3所示：

此處采用的數碼管時共陰極數碼管，G、F、E、D、C、B、A七個端口是輸入端口，對其各位進行賦值，置位則亮，復位則滅，用此來顯示出相應的數字；1、2兩端口用來控制高位和低位的選通顯示，只要對端口置位，便可以選擇該端口，并對其所代表的位進行賦值，顯示。數碼管如下圖3-5所示。

圖3-5 數碼管

一條主干道和一條次干道匯合成十字路口，南北方向道路為主干道，東西方向干道為次干道。每個路口都采用了三個LED燈來顯示，分別代表了紅黃綠三種燈，來模擬路口交通燈的變換。LED信號燈如下圖3-6所示。

圖3-6 LED信號燈設計

根據設計要求和所需電路，得到系統硬件總電路圖如圖3-7所示。

圖3-7 系統硬件總電路圖

4.2.1循環流程控制思路

打開Proteus軟件，按照硬件系統圖3-7所示接線,連線完畢后，通過keil把編好的c語言程序轉換為.hex文件，并將其放入單片機內。

設置好仿真器后，編譯程序無誤后調試執行程序，結果顯示符合要求。

根據功能要求分別仿真各種情況下的亮燈情況，具體如下：

1.如下圖5-1仿真圖所示，南北方向主干道亮綠燈，東西次干道方向亮紅燈。

圖5-1  南北綠燈東西紅燈

2.如下圖5-2所示，南北方向倒計時5s后變為黃燈，東西為綠燈。

圖5-2南北黃燈東西紅燈

3.如下圖5-3所示，東西方向變為綠燈，南北方向變為紅燈。

圖5-3南北紅燈燈東西綠燈

4.如下圖5-4所示，東西方向在變為黃燈

設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發展的日新日異，單片機已經成為當今計算機應用中空前活躍的領域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握單片機的開發技術是十分重要的。

這次的單片機設計大概用了一個月的時間，在這一個月的時間當中，雖然開始遇到了很多的困難，但是由于合理地進行設計安排，分工合作，并各自查閱了相關的資料，最后在大家共同努力下我們順利地完成了本次單片機設計，同時也學到了很多東西。

回顧起此次單片機設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整一星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。例如我們在設計數碼管顯示的時候，剛開始的時候，由于對數碼管引腳的不熟悉，我們都無法讓數字顯示，后來發現時十位和個位的置位、復位發生了問題，我們對此進行了修改，可以正確的顯示出十位及個位的數值，但是數字的顯示不穩定，不停的跳動，我們為此查閱了很多的資料，但還是未能解決，最后我們不停地對程序進行修改，終于發現了問題所在，在顯示子程序上存在缺陷未能快速的切換對十位、個位的置位和復位，經過這樣的修改，終于可以完美的顯示時間了。我們也更好地掌握了對數碼管的使用，這都是課堂上學不到的知識。   
    這次的單片機設計是通過實踐操作和理論相結合，提高動手實踐能力，提高科學的思維能力。與此同時，我們也對分工合作有了進一步的認識，只有通過合理的分工合作，我們們才能夠在短短一周的時間內完成設計任務，相信這對以后在社會上工作和學習會有很多幫助，讓我們能更好的進入工作狀態。最重要的是，這次設計也增加了我們對問題的研究和探討，們以后的學習中會有更多的幫助。

單片機為我們的主要專業課之一，對我們還是很有幫助的，設計也是為我們以后的工作提前進行了一次練手，也是我們學習生活之中少有的一次自己探索、研究，發現問題、解決問題的機會。當然要做好一個設計也不是很簡單的，我認為有以下幾步：

     在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。我們們通過查閱大量有關資料，并在小組中互相討論，交流經驗和自學，若遇到實在搞不明白的問題就會及時請教老師，或者與其他小組成員討論，共同解決，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。通過這次設計我們也發現了自身存在的不足之處，雖然感覺理論上已經掌握，但在運用到實踐的過程中仍有意想不到的困惑，經過一番努力才得以解決。

通過這次設計使我更加懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正將一個東西學好學透，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。我想這對于我今后的學習生活和工作都會是有很大幫助的！