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1、目录摘要关键词AbstractKeywords引言：1. 交通信号灯硬件电路的设计11.1交通灯国内外发展概况11.2交通信号灯的作用及工作原理11.2.1道路交通控制的作用主要表现为以下几个方面11.2.2 道路交通信号灯的工作原理如下22. 系统组成32.1 硬件控制线路图32.2 器件和原理42.2.1什么是单片机42.2.2 什么是单片机系统52.3 部分电路功能72.3.1 晶振电路72.3.3 信号灯控制电路，LED及显示接口72.4 设计流程图93. 交通信号灯软件的系统编程103.1 信号灯亮灭的定时功能103.1.1 单片机的定时器103.1.2 定时器数值的设置应该注意的事
2、项103.2 51单片机的中断系统113.2.1 中断系统的概念113.2.2 单片机的中断系统的作用123.2.3 如何实现单片机的中断123.3软件流程图124. 系统仿真174.1 proteus软件介绍175.调试功能说明235.1 硬件调试235.1.1最小系统调试235.1.2 故障点分析235.2软件调试问题及解决245.3拓展25结束语26文总结26工作展望26参考文献27致谢28单片机交通控制灯的设计与实现 摘要本系统采用MCS-51系列单片机Intel8031和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8031芯片的PI口设置
3、红、绿灯燃亮时间的功能：为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片，避免系统因为死机而停止工作的情况发生；显示时间直接通过8255的PA、PB口输出；交通灯信号通过PC口输出；交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制、直接采用220V交流电源驱动，系统使用性强、操作简单、扩展性强。关键词：单片机，交通灯，控制器，设计，实现Traffic control chip design and realization of the lampElectronic engineering students：Song Ke Kong Teachers: ChenWanPing ZengShiXian Abs
4、tractThis system adopts MSC-51 series only that machine Intel8031 with but programming parallel interface chip 8255A of I/O is central device the design controller of traffic lights, have realized can measure according to actual wagon flow the PI installation bonus and green light that passes throug
5、h 8031 chips burn to light the function of time ;For system stabilize reliable have adopted MAX629 the chip “dog looks after the house”, have avoided that system stops working condition because of halting to occur; Show that time is directly exported through PB and PA of 8255; The signal of traffic
6、light is exported though usually PC mouth; The point of traffic light to adopt VT two-way Jingo floodgate pipe come to control, directly drive with the alternating current source of 220 V, practicality is strong, operating is simple.Keywords: Only flat machine, Traffic light , Controller , Design ,
7、Realize 引言该设计是单片机控制交通灯，运用s51单片机实现交通灯的控制。现今世界单片机作为微型计算机一个重要部分，由于它具有抗干扰能力强、灵活性好、环境要求不高、价格低廉、开放容易等优点，在我国一 广泛的应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等1 交通信号灯硬件电路的设计1.1交通灯国内外发展概况 随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应日益突出。逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、
8、交通堵塞和交通污染问题愈加突出。为了解决车和路的矛盾，常用的两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增长：二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期。因此限制车辆的增长不是解决问题的好办法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在自愿、环境矛盾越来越突出的今天。面对越来越拥挤的交通，有限的财力是很难支持的！所以在道路管理方面就要加强交通安全，而在道路管理中最长见的就是交通灯。因此交通灯是目前道路最为常见，也是最为广泛的交通规范工具！1.2交通信号灯的作用及
9、工作原理1.2.1道路交通控制的作用主要表现为以下几个方面： 改善交通秩序，增加交通安全。 减少交通延误，提高经济效益。 降低污染程度，保护生态环境。节省能源和土地消耗。交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进或停止的指令，使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰，从而提高路口的通行能力，保障路口畅通和安全。 （1）机动车信号灯。由绿黄红三种颜色的灯组成，绿灯
10、亮时，准许车辆通行，但转弯车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行；黄灯亮时，已越过停止线的车辆可继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。 （2）车道信号灯。车道信号灯由绿色箭头灯和红色叉形灯或红色箭头灯组成，绿色箭头灯亮时，准许本车道车辆按指示方向通行；红色叉形灯或红色箭头灯亮时，禁止本车道车辆通行。 （3）人行横道信号灯。人行横道信号灯由绿灯和红灯组成，绿灯亮时，准许行人通过人行横道；红灯亮时，禁止行人进入人行横道，但是已经进入人行横道的，可以继续通过或者在道路中心线处停留等候第一章 交通信号灯硬件电路的设计1.2.2 道路交通信号灯的工作原理如下：设计一个十字路口交通灯自动控制电路。设:a-南北
11、方向绿灯接通； b-东西方向绿灯接通； c-南北方向红灯接通； d-东西方向红灯接通；e-南北方向黄灯接通；f-东西方向黄灯接通。 工作顺序为ABCDA， 要求各状态的工作时间如下图所示。 绿灯-(25s)-黄灯-(5s)-红灯-(30s)-绿灯-(循环)2 系统组成2.1 硬件控制线路图2.2 器件和原理所需硬件电路的名称规格数量单片机芯片MSC-521晶振12M1电容22pF2电解电容10uF2电阻2206排阻2201共阴数码管共阴4发光二极管红黄绿各两个开关1MAX2321电容1uF4串口1电阻10K12.2.1什么是单片机单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功
12、能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处
13、理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片
14、机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。2.2.2 什么是单片机系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.下面给出一个51单片机的最小系统电路图. 图3-1复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合电容电压不能突变的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST
