单片机原理与接口技术
课程设计
设计题目：控制交通灯的设计 专业班级： 学 号： 姓 名：、
控制交通灯的设计
一、 设计目的：
通过此课程设计熟悉8051系列单片机的应用；熟悉wave6000的使用方法；
熟悉proteus仿真软件以及其应用方式。
二、设计内容
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51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8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
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。 （1）交通管理的红绿灯设计原理：
东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。设东西道比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案如下表。
60S 5S 80S 5S ……
东西道 南北道 红灯亮 黄灯亮 绿灯亮 黄灯亮 …… 绿灯亮 黄灯亮 红灯亮 黄灯亮 ……
此表说明：
A、当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过；南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。时间为60秒。
B、黄灯闪烁5秒，警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。 C、当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过，行人通行。时间为80秒。 东西方向车流大 通行时间长。
D、这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通行。
E、此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。 （2）系统硬件设计
选用设备8031单片机一片选用设备：8031弹片机一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07两片，MAX692‘看门狗’一片，共阴极的七段数码管两个双向晶闸管若干，7805三端稳压电源一个，红、黄、绿交通灯各两个，开关键盘、
连线若干。
8051的内部结构如下图：
系统框图如下图
（3）系统的工作原理为：
1、开关键盘输入交通灯初始时间，通过8051单片机P1输入到系统
2、由8051单片机的定时器每秒钟通过P0口向8255的数据口送信息，由8255的PA 口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由8255的PC口显示每个灯的燃亮
时间。
3、8051通过 设置 各个信号等的燃亮时间、通过8031设置，绿、红时间分别为60秒、80秒循环由8051的 P0口向8255的数据口输出。
4、 通过8051单片机的P3.0位来控制系统是工作或设置初值，当.牌位0就对系统进行初始化，为1系统就开始工作。
5、红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器进行报警，3S后然后恢复正常。
6、增加每次绿灯时间车流量检测的功能，并且通过查询P2.0端口的电平是否为低，开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。
7、绿灯时间倒计时完毕，重新循环。 （4）系统的软件设计
延时方法可以有两种一中是利用MCS-51内部定时器才生溢出中断来确定1秒的时间，另一种是采用软件延时的方法。
定时器工作时必须给计数器送计数器初值，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时自动产生溢出中断请求。现用n表示加1计数器的位数，用x表示计数值，则计数初值count=2n?x，式中n=13,16,8和8，分别对应工作方式0，1,2,3
方式０ 定时器/计数器的最长定时＝213?s＝8.192ms 方式１ 定时器/计数器的最长定时＝216?s＝65.536ms
所以无法实现1s的定时。可以采用软件计数器来进行设计，定义一个软件计数器单元20H，先用定时/计数器T0做一个50ms的定时器，这样每当Ｔ０到５０毫秒时ＣＰＵ就响应它的溢出中断请求，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，然后判断它是否为零。为零表示１秒已到可以返回到输出时间显示程序。
（4）程序流程图
单片机课设
