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51单片机交通灯模拟系统设计与开发 成员：江清华 王雯 董友朋 电子设计工作室 引言 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。交通灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。 本系统就是采用AT89C52单片机设计的交通灯摸拟系统，使用Keil C51编写代码，并在Protues 7.5下进行仿真，实现了对交通灯系统的模拟。系统设计简便、实用性强、程序设计简便。 单片机概述 单片机是单片微型计算机SCMC的译名简称，也称单片微机，它包括中央处理器、随机存储器RAM、只读存储器ROM、中断系统、定时/计数器、串行口和I/O等。单片机只需与适当的软件及外部设备相结合，便成为一个单片机控制系统，实现相关功能。单片机的控制功能强、可靠性好，非常易于根据应用系统要求进行扩展、功耗小，非常适用于各行各业。其中的80C51系列单片机，从其技术和产品延续性以及品种齐全性来看，都极具代表性与典型性。 交通灯模拟系统设计详情 1、交通灯模拟系统的工作原理 以51单片机为主控芯片来模拟交通控制系统，工作顺序为东西方向红灯亮30秒，前28秒南北方向绿灯亮，后2秒黄灯亮。然后南北方向红灯亮30秒，前28秒东西方向绿灯亮，后2秒黄灯亮。东西，南北两个方向均有两位数码管适时显示该方向亮灯时间，依次重复。 由软件设置交通灯的初始时间即东西方向红灯30秒，南北绿灯亮28秒，此时东西方向通行，我们用P3口（P3.0、P3.1、P3.2、P3.3）分别控制数码管的位选即S1、S2、S3、S4，有P0口控制数码管的段选。 P1口控制各种信号灯的点亮时间 。当东西方向倒计时完毕后再交换倒计时起点和通行方向。重复执行即可实现交通灯系统的模拟。 交通灯模拟系统设计详情 交通灯模拟系统设计详情 2、数码管部分的工作原理 本作品采用的是共阳四位一体的数码管，如图所示，本次作品中的数码管是采用NPN共阳三极管驱动的，由图可看出数码管的四个为选接口1234分别连在Q1、Q2、Q3、Q4的发射极e上，儿三极管的集电极c全都再在+5V的电源上，而三极管的基极b分别接在单片机的P3孔上，这就构成了由单片机控制数码管的显示时间。数码管的另外8个插孔（abcdefgh）分别按顺序连在单片机的平P0口上，由单片机控制数码管显示的内容。 交通灯模拟系统设计详情 交通灯模拟系统设计详情 3、信号灯部分的工作原理 本作品从节约的角度出发，只设计了各一个方向的交通灯模拟系统，如图所示，横向的为东西方向，纵向的为南北方向。二极管的阳极均接在1KΩ的电阻上（仿真图未画出），电阻的另一头全共同接在+ 5V的电源上。二极管的阴极分别接在单片机P1口上，e-red—P1.0, e-yellow—P1.1, e-green—P1.2, s-red—P1.3, a-yellow—P1.4, s-green—P1.5.因此，构成了单片机通过P1口来控制交通信号等的闪烁。 交通灯模拟系统设计详情 C语言程序代码 #includereg52.h #define uchar unsigned char sbit d0=P3^0;//第一组数码管 sbit d1=P3^1; sbit d2=P3^2; //第二组数码管 sbit d3=P3^3; sbit e_red=P1^0; // 东西向红绿灯 sbit e_yellow=P1^1; sbit e_green=P1^2; sbit s_red=P1^3; // 南北向红绿灯 sbit s_yellow=P1^4; sbit s_green=P1^5; uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f}; lo