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基于C51单片机的交通灯控制系统

1、实验方案论证：

进行十字路口的交通信号灯控制电路设计，画出电路原理图及实验

电路图，进行软件编程、以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。

进行十字路口的交通信号灯控制程序设计，提交一个符合上述功能要求

的十字路口的交通信号灯控制系统设计。

2、控制流程分析：

对设计要求进行分析后可得出以下交通工作状态表：

3、硬件设计概要：

根据设计要求，可用6个LED灯分别模拟东西、南北的交通灯。具

体接法如下：AT89C51的P1口接LED灯，P1.0、P1.1、P1.2分别接

东西方向红、绿、黄交通灯，P1.3、P1.4、P1.5分别接南北方向的红、

绿、黄交通灯。P1口和LED灯之间要接限流保护电阻。两位数码管段

选接P2口，位选接P0口低两位，P0口低两位接上拉电阻使其可以输

出高电平。紧急情况按钮一端接地，另一端与外中断1引脚相连；恢复

正常按钮一端接地，另一端与外中断0引脚相连。

三、原理图设计

1、LED显示部分电路设计：

把单片机AT89C51的P1口作为红黄绿灯显示部分，用6个LED灯

分别模拟东西、南北的交通灯。P1.0、P1.1、P1.2各通过一个300Ω的

限流保护电阻接东西方向的红、绿、黄LED灯；P1.3、P1.4、P1.5各通

过一个300Ω的限流保护电阻接南北方向的红、绿、黄LED灯。LED

灯的一端接电源，另一端经电阻接P1口，因此当P1口引脚输出低电平

时LED灯发光，即此方案采取低电平驱动方式。具体电路如下：

2、紧急情况处理电路设计：

紧急情况按钮一端接地，另一端与外中断1引脚相连；恢复正常按

钮一端接地，另一端与外中断0引脚相连。在程序设计时，我会将其设

置为下降沿触发方式。具体电路如下：

3、数字显示电路设计：

选用共阴极两位数码管。两位数码管A~G引脚各通过一个300Ω的

限流保护电阻分别接P2.0~P2.6，位选1引脚和2引脚分别接P0.0口低

两位，P0口低两位接5kΩ的上拉电阻使其可以输出高电平。

4、其他部分电路：

XTAL1端和XTAL2端之间接一个12MHz的晶振，再各接一个30pF

的普通电容后接地；RST复位端一端经10uF的电解电容接+5V电源，

一端经一个10K的电阻接地。具体电路如下：

4、系统电路总图：

四、程序设计：

1、定时器初值的计算：

由于要求定时时间相当精确，我用定时器T0进行定时。根据公式可

知若已知要求的定时时间为t，则定时器的初值为x（其中fosc=12MHz）

:

需要定时器的定时时间为50ms，根据公式计算得出X=15536，因此

定时器初值的低位TL0=（0B0H），高位TH0=（3CH）。

2、程序流程图：

2．1主程序流程

主程序主要是对单片机进行初始化。初始化首先要开放总中断、定

时器T0中断以及外部中断0和外部中断1。其次是设置中断优先级，

把外中断0设置为高优先级，外中断1设置为低优先级。再次是给定时

器T0装顶初值，然后后是启动定时器，是使定时器开始定时。最后是

等待中断。

2.2紧急情况中断处理流程

紧急情况中断处理包括两部分，第一部分是出现紧急情况可以手动

使东西、南北方向红灯全亮，而且直到紧急状况解除后才能恢复正常通

车。这就要求紧急状况解除前不能退出外中断1处理程序，因此要在外

中断1处理程序处设置一无限循环。第二部分是紧急状况解除。为了使

外中断1处理程序退出无限循环，可用中断嵌套使机器转去执行外中断

0处理程序，而外中断0处理程序修改了寄存器R2的值，中断返回后

由于寄存器R2的值的改变使外中断1处理程序跳循环。

2.2.1外中断1处理程序（低优先级）

2.2.2外中断0处理程序（高优先级）

1.3定时器中断处理流程

Y

Y

3、程序源代码：

ORG0000H

AJMPSTART

ORG0003H;外中断0入口AJMPSERV0

ORG000BH

AJMPSERV1

ORG0013H

AJMPSERV2

ORG0030H

START:MOVIE,#87H

MOVIP,#0