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单片机课程设计说明书

单片机控制交通灯设计

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盐城工学院课程设计说明书（2011）

目录

1.概述1

1.1交通灯设计的背景和意义1

1.1.1交通灯的背景1

1.1.2交通灯的意义1

1.2.交通灯的发展和现状1

2．课题方案设计2

2.1系统总体设计要求2

2.2系统模块结构论证2

3.系统硬件设计2

3.1总体设计2

3.2单片机运行的最小系统3

3.2.1AT89C51简介3

3.2.2、振荡电路、时钟电路和CPU时序5

3.2.3、复位状态和复位电路设计6

3.3按键扫描控制电路7

4.系统软件设计7

5.软硬件联调及调试结果9

5.1实物图9

5.2调试结果9

5-3演示效果图错误！未定义书签。

6.结论9

参考文献10

附录10

附录1：基于单片机的交通灯设计原理图10

附录2：基于单片机的交通灯设计PCB图11

附录3：proteus仿真图11

附录4：基于单片机的交通灯设计C语言程序清单12

附录5：基于单片机的交通灯设计元器件目录表13

盐城工学院课程设计说明书（2011）

单片机控制交通灯设计

1.概述

1.1交通灯设计的背景和意义

1.1.1交通灯的背景

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。1868年，英国机械

工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气

红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注

意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。1914年，电气启动

的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5

号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出

现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地

下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按

一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就

能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，

以免发生交通事故。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。1968年，联合国《道路交通和道路标志

信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直

行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法

地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯

的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过

停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口

1.1.2交通灯的意义

在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供了强

有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应

现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成

为研究的课题

1.2.交通灯的发展和现状

传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，运用统计的

方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确

定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适

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用的方案，仍然会发生这样的现象：绿