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基于单片机控制的交通灯设计

摘要:交通信号灯能够有效管制交通,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。本文阐述了基于MCS-51单片机控制的简易交通灯,

该交通信号灯具有应用方便、结构简单、成本低、可实现性好等优点。

关键词:MCS-51单片机;交通灯;程序

一、芯片简介

1.1.1总体结构

MCS-51系列单片机组成结构包含运算器、控制器、片内存储器、串行口、4

个I/O接口、定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。

1.1.2中央处理器CPU

中央处理器又称CPU,是单片机的核心部件,它决定了单片机的主要功能特

性,由运算部件和控制部件两大部分组成。运算部件以算数逻辑单元ALU为核心,

实现数据的算数逻辑运算、位变量处理和数据传输操作。控制部件是单片机的神

经中枢,主要包括定时电路、控制电路和指令寄存器等部件,用来协调单片机内

部各功能部件之间的数据传送、数据运算等操作。

1.1.3内部程序存储器ROM

MCS-51的程序存储器用于存放编好的程序和表格常数。MCS-51的片内外的

ROM都是统一编址的,片外最多能扩展64KB的程序存储器。

1.1.4内部数据存储器RAM

8051的内部RAM共有256个单元,通常把这256个单元按功能划分低128

位单元(单元地址00H~7FH)和高128单元(单元地址80H~FFH)两个部分。

1.1.5并行I/O接口

MCS-51系列单片机有4个8位并行输入/输出接口:P0、P1、P2和P3口。

这4个口既可以并行输入或输出8位数据,又可以按位使用,即每一位都能独立

用于输入或输出。虽然每个口功能有所不同,但都具有一个锁存器(特殊功能寄

存器P0~P3)、一个输出驱动器和两个(P3口为3个)三态缓冲器。

定时器1.16/计数器

计数器的计数可以对外来脉冲进行计数。MCS-51芯片有T0和T1两个输入引

脚,分别是这两个计数器的计数输入、输出端。每当计数器的输入引脚脉冲发生

跳变时,计数器加1。定时器是通过计数器的计数来实现的,此时的计数器脉冲

来自单片机内部,每个机器周期产生一个计数脉冲,也就是每经过一个机器周期

的时间,计数器加1。

1.1.7中断源

MCS-51单片机内的中断系统主要用于实时测控,即要求单片机能及时地响应

和处理单片机内部或外部事件所提出的中断请求。由于这中断请求都是随机发出

的,MCS-51单片机要实时处理这些中断请求,就必须采用具有中断处理功能的部

件来完成。

二、交通灯系统方案与硬件设计

设计2.1目的与要求

设计一个交通信号灯控制器,在十字路口的每个入口处设置红、绿、黄三色

信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停

在禁行线外。

用红、绿、黄发光二极管作信号灯,符合真实道路信号灯亮灭逻辑,使得行

人车辆在十字路口有序安全通行,两交叉道路交替允许通行,每次放行45秒,

禁行50秒,绿灯向红灯过度时,黄灯闪烁3次。

程序选择2.2

2.2.1程序框图

2.2.2程序代码

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0030H

MAIN:MOVP0,#90H/*南北人行道绿灯亮,东西人行道红灯亮*/

MOVP2,#0CFH/*南北道绿灯亮,东西道红灯亮*/

LCALLDEL45S

MOVR0,#3

LOOP:MOVA,#0D0H/*南北黄灯亮,南北其他灯灭*/

MOVP0,A

MOVP2,#0AFH/*南北道黄灯亮,东西道红灯亮*/

ACALLDEL1S

MOVA,#0D0H/*南北人行道灯全灭,东西人行道红灯亮*/

MOVP0,A

MOVP2,#0EFH/*南北道灯灭,东西道红灯亮*/

ACALLDEL1S

DJNZR0,LOOP

LJMPMAIN

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