单片机交通灯设计

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交通灯管理系统设计摘要：本系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯展示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的配置。系统除基本交通灯配置外，还具备倒计时、期间设置、紧急状况解决、分时段调整信号灯的点亮期间以及依据详细状况手动管理等配置。关键词：AT89S51，交通规则一、打算比拟、设计与论证1电源提供打算为使模块稳固上班，须有牢靠电源。咱们思考了两种电源打算

打算一：驳回独立的稳压电源。此打算的好处是稳固牢靠，且有各种成熟电路可供选择；缺陷是各模块都驳回独立电源，会使系统复杂，且或许影响电路电平。打算二：驳回单片机管理模块提供电源。改打算的好处是系统扼要简要，浪费老本；缺陷是输入功率不高。综上所述，咱们选择第二种打算。2显示界面打算该系统要求成功倒计时、形态灯等配置。基于上述要素，咱们思考了三种打算：打算一：齐全驳回数码管显示。这种打算只显示有限的符号和数码字苻，不可胜任标题要求。打算二：齐全驳回点阵式LED显示。这种打算成功复杂，且须成功少量的软件上班；但配置弱小，可繁难的显示各种英文字符，汉字，图形等。打算三：驳回数码管与点阵LED相联合的方法由于设计既要求倒计时数字输入，又要求有形态灯输入等，为繁难观看并思考到事实状况，用数码管与LED灯区分显示期间与提示消息。这种打算既满足系统配置要求，又缩小了系统成功的复杂度。掂量利害，第三种打算可互补一二打算的优缺，咱们选择驳回打算三以成功系统的显示配置。3输入打算：标题要求系统能手动设灯亮期间、紧急状况解决，咱们探讨了两种打算：打算一：驳回8155裁减I/O口及键盘，显示等。该打算的好处是：经常使用灵敏可编程，并且有RAM,及计数器。若用该打算，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。打算二：间接在IO口线上接上按键开关。由于设计时精简和提升了电路，所以残余的口资源还比拟多，咱们经常使用四个按键，区分是K1、K2、K3、K4。由于该系统关于交通灯及数码管的管理，只用单片机自身的I/O口就可成功，且自身的计数器及RAM曾经够用，故选择打算二。二、通常剖析与计算1．交通灯显示时序的通常剖析与计算关于一个交通路口来说，能在最短的期间内到达最大的车流量，就算是到达了最佳的性能，咱们称在单位期间内多能到达的最大车流为车流量，用公式：车流量=车流/期间来示意。

先设定一些标号如图2－1所示。

说明：此图为直方图，上边为北路口灯，左边为东路口灯，下边为南路口灯，左边为西路口灯。图2－2所示为一种红绿灯规则的形态图，区分设定为S1、S2、S3、S4，交通灯以这四的形态为一个周期，循环口头（见图2－3）。

请注用意2－1b和图2－1d，它们在一个期间段中四个方向都可以通车，这种形态能在必定的期间内到达较大的车流量，效率特意高。依据上述的车辆行驶的形态图，可以列出各个路口灯的逻辑表，由于相向的灯的形态图是一样的，所以只有写出相邻路口的灯的逻辑表；依据图2－3可以看出，相邻路口的灯它们的形态在相位上相差180°。因此最终只有写出一组S1、S2、S3、S4的逻辑形态表。

如表2－1所示。

表中的×代表是红灯亮（也代表逻辑上的0），√是代表绿灯亮（也代表逻辑上的1），依上表，就可以向相应的端口送逻辑值。

2．交通灯显示期间的通常剖析与计算

物品和南北边向的放行期间的长短是依据路口的各个方向往常的车流量来设定，并且S1、S2、S3、S4各个形态坚持的期间之有严厉的对应相关，其公式如下所示。T-S1+T-S2=T-S3T-S2=T-S4T-S1=T-S3咱们可以依据上述的规范来扭转车辆的放行期间。依照普通的规则，一个十字路口可分

为骨干道和次干道，骨干道的放行期间大于次干道的放行期间，咱们设定值时也应以此为参考。三、电路图及设计文件1．灯管理电路设计由于32个LED来成功红绿灯形态，若间接接在单片机的口线，路口倒计时的显示就不能成功，所以本次设计中驳回一种新型的电路如图3－1所示

图中74LS04的作用是倒相和驱动，它输入的电流大概48mA，实践测试发现足以满足要求，而且发光管也能到达足够的亮度。观察图可以看出：两组发光管（一组红、一组绿）由于反相器的作用，其逻辑形态恰好相反。图中和电阻串联的二极管的作用是为了分压，防止因高低两组发光管分压不同造成逻辑的失误。共四组和上述相反的电路区分代表东西南北四个方向的红绿灯，经常使用两片74LS04作为驱动。2．倒计时显示电路设计前面曾经剖析过相向的灯的形态和倒计时都是相反的，所认为了节俭，驳回两组四个数码管作为倒计时的显示；同时为了节俭口资源，驳回串口显示的模式驱动数码管。见图3－2所示。

四、程序设计思绪与流程图1．主程序流程图主程序中重要是一个死循环，不停的循环四个形态，如图4－1所示。

2．按键子程序流程图它蕴含倒计时调整和紧急形态两个形态。主程序中放了一个按键的判别指令，当有按键按下的时刻，程序就智能的跳转到按键子程序解决。当检测到K2键按下的时刻就智能前往到主程序。当发生紧急的状况的时刻，按下K3或许K4就切换到紧急形态，当紧急事情解决终了的时刻，按下K2，就可以前往反常形态。

五、测试、数据及结果剖析1．形态灯显示测试当电路衔接终了后，将写好的测试程序刷写到芯片内，K1和K2区分给端口送高电温和低电平，通电即可检测。2．数码管的测试将串口的和电路板上的接口衔接，将写好的测试程序刷写到芯片内，开电源即可测试。3．全体电路测试系统上电，刷写好程序即可开局测试，观测一个周期（合计S1～S4四个形态，自动140秒）灯的显示形态能否反常，同时观察倒计的计数能否反常。六、总结由于经常使用的是单片机作为外围的管理元件，使得电路的牢靠性比拟高，配置也比拟弱小，而且可以随时的更新系统，启动不同形态的组合。然而在咱们设计和调试的环节中，也发现了一些疑问，譬如红灯和绿灯的切换还不够迅速，红绿灯规则不效率还不是很初等等，这须要在通常中进一步完善。参考文献[1]李朝青.单片机原理及接口技术（订正版）.北京：北京航空航天大学出版社，1998[2]李广弟.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，1992[3]何立民.单片机运行技术大全.北京：北京航空航天大学出版社，1994[4]张毅刚.单片机原理及接口技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990[5]谭浩强.单片机课程设计.北京：清华大学出版社，1989AbstractThissystemismadeupofsingle-chipmicrocomputer,keyboard,lcddisplayingmoduleandTrafficlightssystem.Thesystemincludespavement,lefttruning,righttruning,andthebasictrafficlightsfunction.Exceptingthebasictrafficlightsfunction,italsoincludescouting,timeinstalling,emergencydisposaling,speechcluing,lcdinformationdisplaying,adjustingthelightingtimeoflightsbasedondifferenttimeandcontrollingwithhandinaccordancewithcircumstancesandsoon.

附录系统总体电路图

1.满足南北向红绿灯亮，物品向红灯亮，占25秒——南北向黄灯亮，物品向红灯亮，占5秒——南北向红灯亮，物品向绿灯亮，占25秒——南北向红灯亮，物品向黄灯亮，占5秒。如此循环，循环往返。2.十字路口要有数字显示，提示行人掌握期间：当某方向绿灯亮时，置显示器为24，而后以每秒减1计数模式上班，直到减为0，绿灯灭，黄灯亮。黄灯灭，红灯亮时，再次置显示器为29，并开局减计数，直到为0，十字路口红绿灯替换，成功一次性上班循环。3.可手动调整和智能调整，夜间为黄灯闪耀。

上方是一个单片机交通灯程序

/**********************************************************************************************KeilC89S51交通讯号管理程序**(C)版权一切 Dai_Weis@hotmail.com *********************************************************************************************

*/#include"reg51.h"

#defineUINTunsignedint#defineULONGunsignedlong#defineUCHARunsignedchar

/*信号灯变量南北边向绿灯sbitn_bike_g=P1^0;//自行车sbitn_right_g=P1^1;//右转sbitn_up_g=P1^2;//直行sbitn_left_g=P1^3;//左转调头

南北边向红灯sbitn_bike_r=P1^4;//自行车sbitn_right_r=P1^5;//右转sbitn_up_r=P1^6;//直行sbitn_left_r=P1^7;//左转调头

南北边向黄灯sbitn_bike_y=P3^0;//自行车sbitn_right_y=P3^1;//右转sbitn_up_y=P3^2;//直行sbitn_left_y=P3^3;//左转调头

东西方向绿灯sbite_bike_g=P2^0;//自行车sbite_right_g=P2^1;//右转sbite_up_g=P2^2;//直行

东西方向红灯sbite_bike_r=P2^4;//自行车sbite_right_r=P2^5;//右转sbite_up_r=P2^6;//直行

东西方向黄灯sbite_bike_y=P3^4;//自行车sbite_right_y=P3^5;//右转sbite_up_y=P3^6;//直行*/

//延时voiddelay(UINTt,UINTs){while(t){UINTi;for(i=0;i<s;i++){}t--;}}

//信号灯形态voidtime_x(UCHARP_P1,UCHARP_P2,UCHARP_P3){P1=P_P1;P2=P_P2;P3=P_P3;delay(150,65535);}

voidtime_s(UCHARP_P1,UCHARP_P2,UCHARP_P3,UCHARP_P11,UCHARP_P22){UINTi;for(i=0;i<3;i++){P1=P_P1;P2=P_P2;delay(5,65535);P1=P_P11;P2=P_P22;delay(5,65535);}P1=P_P1;P2=P_P2;P3=P_P3;delay(10,65535);}

//主程序voidmain(){P1=P2=P3=0x0;while(1){time_x(0xA5,0x38,0x0);

time_s(0xA4,0x38,0x1,0xA5,0x38);

time_x(0x96,0x52,0x0);

time_s(0x92,0x52,0x4,0x96,0x52);

time_x(0x5A,0x52,0x0);

time_s(0x50,0x50,0x2A,0x5A,0x52);

time_x(0xF0,0x25,0x0);

time_s(0xF0,0x24,0x20,0xF0,0x25);

time_x(0xD2,0x16,0x0);

time_s(0xD0,0x10,0x62,0xD2,0x16);

}}给你一个定时管理的信号系统，我只做的繁难的测试，至于延时我用的软件，你自己想方法。^_^

Dai_Weis于2005-5-413:43:23

从新给你说明/***************************************************************************************KeilCAT89S51交通讯号管理程序**(C)版权一切 Dai_Weis@hotmail.com **************************************************************************************开发说明：固定期间信号变换，南北设置调头、左传、直行、右转、自行车。物品设置左传、直行、右转、自行车。时序形态：红绿红绿序号左前右自左前右自前右自前右自110100101111000210010110101010301011010101010411110000010101511010010001110*/另外批改个失误while(1){time_x(0xA5,0x70,0x0);

time_s(0xA4,0x70,0x1,0xA5,0x70);

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