单片机控制的交通灯控制系统.pdfVIP

基于AT89C51的交通灯控制

前言：

今天,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,这一技术早在19世纪就已经出现。1858年,在英国伦敦主要街头安装了以

燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行,这是世界

上最早的交通信号灯。从那以后经过不断地发展,逐渐演变成现在的交通信号灯

控制系统,红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”,黄灯是警告信号。信号

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。现在有许多方法可以实现交通信号灯控制,本设计就是基于

AT89C51单片机模拟交通灯的控制。实现了交通灯的主要功能，而且添加了一些

功能。同时由于仿真软件的原因，对一些功能做了简化。基本上对现实生活中的

交通灯做了比较完备的模拟。下面就设计过程及关键技术作详细介绍。

硬件系统设计：

为了减小制作成本，本设计选用了价格低廉的AT89C51，性价比高，同时减

少了外围电路（如看门狗芯片、8255A等），仅用了晶体振荡电路和复位电路。

当然这样做增加了软件代码量。

器件清单：（注：模拟用的交通灯、LED等器件不包含在内）

单片机：AT89C51一块

晶体振荡器：6MHz一个

电容：22pF2个；22μF2个

电阻：1kΩ2个；上拉电阻组1个

交通管理方案：南北、东西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,且黄灯燃亮时间为南北、东西两

干道的公共停车时间。设南北道比东西道的车流量大。

十字路口的东西向、南北向各有一组红绿灯和一个时钟系统,时钟系统由两

个LED组成,用于显示红绿灯的时间,具体要求如下:

（1）初始时东西方向亮红灯,南北方向亮绿灯。

（2）然后南北向路口绿灯亮38s后转黄灯亮2s,再转红灯亮20s。

（3）相应地东西向红绿灯工作顺序为红灯亮40s后转绿灯亮18s,再转黄灯亮

2s,以此进行循环。

（4）如果发生紧急事件,则按下按钮,此时东西、南北向都亮红灯。还可以各

个方向单独通行。

（5）时钟采用倒计时方式显示,即各灯亮时,时钟为点亮的最大时间,以后每

1s显示数据减1,直到减为0以后指示灯再进行变换。

（6）高峰时，各方向通行时间缩短，南北方向30s，东西方向10s。

（7）所有的时间设置都可以根据车流量实际情况进行调整。

（8）可以自动检测违章闯红灯。

总之，本设计所实现的功能除了典型的交通灯功能之外，只要功能还有：

全部禁行、全部通行、南北方向通行、东西方向通行、高峰控制、警报提示、

各方向各时段通行时间自定义、手动复位等。

注：“警报提示”是以一个开关模拟传感器发现闯红灯时所传输的信号。

交通灯系统硬件设计图如下：

注：具体操作方法：

（1）图中按键都为脉冲式按键，开关都为电平式按键。

（2）自定义各方向通行时间时，按“设定时间”键开始设定，通过“高峰

控制”键控制当前设定的时间是正常时段的还是高峰时段的，高电平

为正常时段，低电平为高峰时段。通过“选择方向”键选择当前设定

的时间是南北方向的还是东西方向的，高电平为南北方向，低电平为

东西方向。通过“时间加一”键使当前时间加1。当确定当前设定的

时间为所想要设置的时间时，按“确定设时”键可以确定。要结束设

置时，按“设定结束”可以结束设置。

软件实现：

由于程序比较长，而且程序注释已经做的比较详细，所以这里只给出整体粗

略流程图，以帮助理解程序整体思路。

程序主流程图

程序开始

为各标志、寄存器赋初值，

并设定定时器/计数器工作

方式