51单片机交通灯(四个方向)word格式设计报告与源码下载 -

可用红、黄、绿三种颜色发光二极管和两位LED数码管模拟交通灯的变化规律：

当你路过一个十字路口时，你是否注意到各个方向车辆和信任有条不紊的通过十字路口。这样井然有序的情景靠什么来实现呢？靠的是交通灯控制系统。在论文中我使用STC89C51作为主控单元。通过单片机芯片的P1口和P2口分别控制东西方向和南北方向红黄绿灯的点亮。通过单片机芯片STC89C51的RXD和TXD控制数码管的显示时间。采用发光二极管来实现交通灯的点亮，由数码管实现时间的显示。该系统不仅仅具有交通等的基本功能还有倒计时，还可以通过按键在紧急事件中四个方向都设置为红灯紧急模式。当然也可以通过按键来设置倒计时时间，使系统更加符合实际交通情况。

我设计的交通灯控制系统可以较好的模拟十字路口出现的交通状况，使行人和车辆能有序的通行。

方案一：控制系统主要控制东西方向和南北方向交通状况，系统以单片机芯片STC89C51为主控单元，通过控制三种颜色LED灯的亮灭来指导个车道通行，上电时复位系统使系统进入运行状态。总体框图如下：（见51hei附件）

在东西方向和南北方向的十字路口分别设立红黄绿交通指示灯，用数码管倒计时显示。正常情况下两个主干线上的红黄绿灯进行交换。红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行，每次绿灯变红灯之前，黄灯亮五秒，方便那些未能及时通过十字路口的车辆能继续通过。十字路口设立数码管有倒计时功能，方便人们直关把握通过时间。本设计也考虑紧急情况，当按下紧急模式按键后，四个方向红灯都会常亮。对于夜晚车辆比较少，本设计设计了夜晚模式，按下按键后四个方向黄灯会常亮。

选用的ATC89C51与同系列AT89C51在功能上有明显的提高，最突出的是可以实现在线编程。用于系统的总控制。其主要功能列举如下：

芯片ATC89C51一片，2段共阴极数码管四个，红黄绿发光二极管各四个，电阻若干，晶振一个，电容若干，按键若干。

系统各部分工作原理：采用单片机的I/O口P0口通过上拉电阻和交通灯相连接，P3.0、P3.1口接到数码管控制位上，控制数码管的显示，程序放在ATC89C51单片机的ROM中来设置初始时间，在十字路口的四组红、黄、绿交通灯中，由单片机的P1.5—P1.7、P1.0—P1.2、P2.5—P2.7、P2.0—P2.2分别控制东西南北方向的三色灯。由于交通灯为发光二极管并且阳极通过限流电阻与电源正极相连，因此I/O口输出电平时，与之相连的指示灯才会点亮，然后通过数码管倒计时时间。I/O口输出高电平时，相应指示灯会灭。由于ATC89C51本身集成了看门狗指令，当系统出现异常时看门狗会发出溢出中断。通过专用的端口输出，引起RESET复位信号复位系统。

本时钟电路由一个晶体振荡器12MHz和两个30pF的瓷片电容组成。时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，而是需所研究的是指令执行中各信号之

间的相互关系。单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格的工作。其电路图所示：

电容在上接高电平，电阻在下接低电平，中间为RST。这种复位电路为高电平复位。其工作原理是：通电时，电容两端相当于是短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过电容对电阻充电，RST端电压慢慢下降，降到一定程度，即为低电平，单片机开始正常工作。其电路如下：

路口交通灯指示采用红、黄、绿发光二极管进行提示。其电路如下：

本系统使用数码管完成倒计时显示功能。以东西方向为例，数码管显示的数值从绿灯的设置时间最大值往下减，每秒钟减1，一直减到零。然后又从红灯的设置时间最大值往下减，一直减到零。接下来又显示绿灯时间，如此循环。系统共有4个两位LED数码管，分别放在模拟交通灯的上方。路口通行剩余时间采用红色7段数码管显示，采用共阴极数码管，如用单机IP0口加上拉电阻驱动，P3.0/P3.1口来控制数码管的位。其显示电路如下：

由于该系统具有夜间模式，紧急情况模式和交通灯倒计时时间设定功能，所有需要加上这些功能键，如下图所示：

定时器工作时必须给计数器送初值，这个值是送到TH和TL中的。他是以加法记数的，并能从全1到全0自动产生溢出中断请求。因此，可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C和计数初值设定为TC可得到如下计算公式：

式中，M为计数器模值，该值与计数器工作方式有关。在方式0时M为

算法公式：T=（M-TＣ）Ｔ（计数）或ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／Ｔ（计数）

Ｔ（计数）是单片机时钟周期Ｔ（ｃｌｋ）的１２倍；ＴＣ为定时的初值

如果单片机的主脉冲频率为Ｔ（ｃｌｋ）１２ＭＨｚ，经过１２分频

采用在主程序中设定一个初值为２０的软件计数器和使Ｔ１定时５０毫秒。

这样每当Ｔ１到５０毫秒时ＣＰＵ就响应他的溢出中断请求，进入他的中断服务子程序。在中断服务子程序中，ＣＰＵ先使软件计数器减１，然后判断他是否为零。为０表示１秒已到可以返回到输出时间显示程序。

初值计算：ＴＣ＝Ｍ－Ｔ／Ｔ（计数）＝２＾１６－５０ｍｓ／１ｕｓ＝１５５３６＝３ＣＢ０Ｈ

ＳＴＡＲＴ：ＭＯＶＴＭＯＤ，＃１０Ｈ；令ＴＯ为定时器方式１

单片机的工作频率为12MHz。机器周期与主频有关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/12M）=1us。可以知道具体每条指令的周期数，这样就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间。

DELAY1为一个双重循环，循环次数为256*256=65536次，所以延时时间=65536*2=131072us约为125ms。

总结：
经过我反复思考及验证，逐渐完善电路以及程序 bug，具体程序及电路图请详见附录。通过此次课程设计的学习，我已掌握老师课堂所述内容，并应用于实践中，在设计及过程中，发现自己好多知识都掌握不扎实，通过询问其他同学，以及查阅资料等，已逐步掌握未扎实的内容，为此，我从心底不免升起一份感激之情，感谢老师为了我们着想，老师谢谢您！

单片机源程序如下:

#include<reg52.h>
#include<LED.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar time,second,seconde,miao1,miao0;
sbit smg1=P2^5;//低位
sbit smg2=P2^6;//东西高位
sbit smg3=P2^7;//南北高位
uchar code table1[]={0x6f,0x7f,0x07,0x7d,0x6d,0x66,0x4f,0x5b,0x06,0x3f};
uchar code table2[]={0x6d,0x66,0x4f,0x5b,0x06,0x3f};
uchar code table3[]={0x4f,0x5b,0x06,0x3f,0x06,0x3f};
void display(uchar miao1,miao0);
void delay(uint z);
void init();
void LED();
void EW_LED();
void NS_LED();
void main()
{
init();//初始化子程序
while(1)
{
display(miao1,miao0);
LED();
}
}
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void display(uchar miao1,miao0)
{
smg1=0;
P0=table1[miao0];
delay(3);
smg1=1;
if(seconde<60)
{
smg2=0;
P0=table2[miao1];
delay(3);
smg2=1;
smg3=0;
P0=table3[miao1];
delay(3);
smg3=1;
}
else if(seconde>=60)
{
smg3=0;
P0=table2[miao1];
delay(3);
smg3=1;
smg2=0;
P0=table3[miao1];
delay(3);
smg2=1;
}
}
void init()
{
smg1=0;
smg2=0;
smg3=0;
P0=0xff;
TMOD=0x01;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
EA=1;
ET0=1;
TCON=0x10;
second=0;
seconde=0;
}
void timer0() interrupt 1
{
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
time++;
if(time==20)
{
time=0;
second++;
seconde++;
}
if(second>=60)
{
second=0;
}
miao0=second%10;
miao1=second/10;
if(seconde>=120)
seconde=0;
}
void LED()
{
if(seconde<60)
{
P1=0x12;//60s内东西红灯亮
NS_LED();
}
else if(seconde>=60)
{
P3=0x12;//60s以上南北红灯亮
EW_LED();
}
}
void NS_LED()
{
if(seconde<36)
{
P3=0x28;//36s南北绿灯亮
}
else if(seconde>=36&&seconde<40)
{
NSRP=1;
NSGP=0;//人行道绿灯灭，红灯亮
NSG=0;
NSY=seconde%2;//南北绿灯灭，黄灯闪烁
}
else if(seconde>=40&&seconde<60)
{
P3=0x11;//南北左转灯亮；人行红灯亮
}
}
void EW_LED()
{
if(seconde>=60&&seconde<96)
{
P1=0x28;//东西绿灯亮
}
else if(seconde>=96&&seconde<100)
{
EWRP=1;
EWGP=0;//人行绿灯灭，红灯亮
EWG=0;
EWY=seconde%2;//东西绿灯灭，黄灯闪
}
else
{
P1=0x11;//东西左转灯亮，人行红灯亮；
}
}
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