毕业论文-基于单片机的智能交通灯设计（硬件部分）.doc

毕业设计（论文） 题目： 基于单片机的智能交通灯设计（硬件部分） 系 别 信息工程系专业名称 自动化班级学号 108202223学生姓名 施超指导教师 吴国辉 二 O 一 四 年 五 月基于单片机的智能交通灯设计（硬件部分）学生姓名：施超 班级：1082022指导老师：吴国辉 摘要：因为经济的飞速发展,汽车数量的快速增加,导致道路交通堵塞越来越严重,于是智能交通灯诞生了。目前世界上智能交通系统存在的问题是:超大型的系统结构、管理困难,持续投资大。为了改善现有的交通状况,并克服智能交通灯现有的缺点,我设计了小型化的城乡交通灯模拟控制智能交通灯。该系统投资少,智能化,易维护,简安装。与其它智能交通系统相比,该系统更适应经济和社会发展,符合科技发展的现状。 智能交通灯结合计算机网络通信技术,传感器技术来管理交通灯，形成一个自动控制系统。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通控制指挥系统中最重要的部分。总之,如何采用合适的控制方法,充分利用高昂费用建成的高速公路,缓解主干道,城市与周边地区的交通拥堵,越来越成为交通运输管理需要解决的主要问题。为此，此系统使用STC89C52单片机设计交通灯控制器, 实现了能根据实际车流量通过STC89C52芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示。该系统不仅操作简单，而且有强大的扩展功能。 关键词：STC89C52单片机 交通灯 倒计时 时间显示 指导老师签名：Intelligent traffic light design based on single chip microcomputer (hardware section)Student name : Shi Chao Class:1082022Supervisor : Wu Guo-HuiAbstract:With economic development, increased the number of vehicles, road congestion is becoming increasingly serious, intelligent traffic lights on the emerged. At present, the worlds Intelligent Transportation System will be: a huge structure, management difficulties, such as the maintenance of large inputs. In order to improve the existing traffic conditions, and to overcome the existing shortcomings of intelligent transportation system I designed analog control traffic lights in urban and rural areas of small-scale smart traffic lights. It has small size, intelligence, maintenance into small, easy to install and so on. And other intelligent transportation system compared to the system to adapt to economic and social development, in line with the current status of scientific and technological development. Intelligent traffic lights are a comprehensive use of computer network communication technology, sensor technology to manage the automatic control system of traffic lights. Urban traffic control system is used for urban traffic data monitoring, traffic signal control and traffic management computer system; it is the modern urban traffic control system command and the most important component. In short, how to use the appropriate control method to maximize the use of costly cities to build high-speed roads, trunk road and the ramp to alleviate urban areas with the neighboring state of traffic congestion has become more and more traffic management and urban planning departments need to address the the main problem. To this end.The system USES the monolithic integrated circuit STC89C52 to design and realize the traffic light controller can according to actual traffic through the mouth STC89C52 chip set red, green P1 burning time function; Traffic lights circulation lighted, with 5 seconds countdown yellow lights flashing warning. This system is practical, simple operation and function expansion is strong.Keywords:STC89C52microcontroller Traffic lights The countdown Time display Signature of supervisor:目录 1 绪论1.1 交通信号灯的发展及研究意义11.2 现在城市路口交通灯控制技术现状11.3 交通灯主要研究内容31.4 单片机概述31.5 方案的设计与论证42 系统硬件设计2.1 总体设计122.2 单片机的选择122.3 单片机的基本结构132.4 单片机外围电路设计153 交通信号灯控制系统的设计3.1 十字路口交通信号灯具体的控制要求183.2 路口交通信号灯示意图194 交通信号灯控制系统程序编制4.1 软件设计应用环境204.2 软件设计流程205 系统的实现5.1 Proteus仿真软件简介225.2 Proteus仿真实物设计22参考文献24致谢25附录一26附录二27附录三28III29南昌航空大学科技学院2013届学士学位论文基于单片机的智能交通灯设计（硬件部分）1 绪论 1.1 交通信号灯的发展及研究意义随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通灯随着时代的发展，终于普及城市的每一个十字路口。交通信号灯的出现，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，更改变了交警轮流指挥和疏散交通拥挤的现状，实现了人，车，路三者的同步协调。现阶段，许多设计工作者又设计出许多智能化，自动化，数字化等更先进的交通灯控制方案，这更方便于维护管理，给人们提供了更加便利的交通环境。目前，城市规模还在不断的扩大，人们对交通信号灯的控制也越来越高，我们需要更高层次的去了解交通信号灯，结合城市十字路口交通的需要，不断地去创新，才能达到发展的需求，所以研究交通信号灯的极为重要。智能交通灯就应运而生了。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。对城市交通流进行智能控制，使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗。1.2 现在城市路口交通灯控制技术现状随着人们生活水平的提高，机动车走进每一个家庭的同时造成了许多大城市的交通超负荷运行，起初人们通过建造高速公路来缓解交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏高速公路的科学型设计，高速道路并没有和想象中的一样发挥出预期的作用。所以，如何采用最科学合理的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，成为各部门待解决的主要问题。 1.2.1 国内城市交通现状在国内，随着经济的飞速发展，汽车进入家庭步伐的加快和城市汽车数量的增多使城市道路交通问题显得越来越重要。我们在马路上经常会看到这种现象，一旦整个路口的交通信号灯出现故障若没有交警的及时疏导, 该路口就会塞得一塌糊涂。原来的交通信号控制大都采用继电器实现, 存在着功能少、可靠性差、维护量大等缺点，越来越不能适应城市道路交通高速发展的要求。另外根据人车流量的多少可能随时增加路口的交通信号，比如增加转弯或人行道交通信号, 原有系统的缺陷就更加明显了。交通问题在现在乃至将来很长的一段时间内仍是制约我国经济发展，妨碍我国成为超级强国的主要问题之一。以北京为例，“开车没有骑车快，坐车没有走路快”，这种现象在北京交通高峰时段已是见怪不怪。当年，奥委会在申办城市手册中谈到交通问题时指出：“成功举办奥运会的关键因素是要有一个有效的交通系统”，而“北京正面临着经济发展和城市快速扩展而产生的交通需求挑战”，从而可见一个有效的先进的交通系统的重要性。目前国内各城市都在不断改善交通设施，改进各十字路口交通灯控制方式，虽然都得到了很好的效果，但依旧需要努力。 1.2.2 国际城市交通现状在国外，先进的智能控制交通系统是目前研究的主要方向，已经取得不少成果，有少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号，其中主要运用GPS全球定位系统，出于便捷和实用的综合考虑，可以制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下：在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为单片机的控制输入，并用单片机的计数器计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的最大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率。 目前国际上基于单片机的智能交通系统还处于研究发展阶段，但已取得了很大的研究成果，得到了丰富的理论知识，并且仍然在不停的探索研究中。1.3 交通灯主要研究内容综合国内外交通灯的研究技术以及方向，总结各种智能交通灯的技术特点和应用前景，利用现有的技术设计一种基于51单片机的交通灯智能控制的装置。本次毕业设为了解决车和路的矛盾用一下两种方案两种方法：方案一：控制需求，最直接的办法就是政府出台政策限制车辆的增加；然而限制车辆的增加限制我国汽车工业的发展，必然会给经济发展带来重创，因此限制车辆的增加不是解决问题的根本方法。方案二：增加供给，也就是政府出资修建公路满足需求；在经济与环境矛盾问题越来越突出的今天，无论从资源上，环保上都得不到很好的支持，方法也将受到限制。这两个方法虽然在短期内可以解决交通问题，但其都有其局限性，不能从根本上解决问题。因此，研究一个适应科学发展观的交通系统刻不容缓。主要研究内容有以下几点： （1）熟悉单片机基本的结构、了解每个引脚的功能等硬件方面的知识。 （2）清楚的明白红外传感器的工作原理，传感器是该系统的心脏，它关系到其它 各个部分的运行和操作。 （3）学会利用高级语言编写单片机的程序。 （4）掌握电路知识的精髓，学习电路的作用，电路的工作原理和设计原理。 （5）整合单片机，电路，高级语言形成一个有机的整体。1.4 单片机概述计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展，即巨型化，单片化，网络化。单片机刚问世时，Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制。单片机的最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可比拟的。现代人类生活中更是离不开单片机，大到汽车和电脑，小到手机和电话，几乎每件有电子器件的产品中都会有集成单片机。目前的发展形势下，表现出几大趋势： （1）系统可靠性越来越高。 （2）与互联网结合越来越紧密。 （3）所集成的功能部件越来越多。 （4）功耗和价格越来越低。1.5 方案的设计与论证本设计的核心是单片机，以LED数码管作为倒计时指示，考虑了各功能模块的实现以便满足设计的需求。为了得到更好的效果，此系统还增加了交通拥挤识别模块以便提高交通效率，缓解交通拥挤。系统总体设计框图如图1.1所示。图1.1 系统总体设计框图 （1）单片机为核心设计一个交通灯系统，并用数码管显示时间，LED指示通行。 （2）采用protel 99se设计交通灯电路图，pcb图等。 （3）采用三极管来驱动数码管。 （4）按键功能：黄灯常亮、禁行通行、东西通行、南北通行、增加时间、减少时 间、方向切换、确定。交通灯控制的框图如下图1.2所示，主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、显示电路、电源电路组成。 单 片 机电源电路时钟电路 数码管显示电路复位电路Led信号灯控制电路路按键电路图1.2 交通灯控制的框图1.5.1 电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。本次设计考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方案二：采用单片机控制模块提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。根据设计需求，选择第二种方案。1.5.2 显示界面方案该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，本次设计考虑了两种方案：方案一：完全采用点阵式LED显示。这种方案功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。方案二：完全采用数码管显示。这种方案优点是实现简单，可以完成倒计时功能。缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。根据设计的要求，选择第二种方案。1.5.3 输入方案这里同样讨论了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O口、键盘及显示等。该方案的优点是使用灵活可编程，并且有RAM及计数器。若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多。根据设计需求，选择第二种方案。本文设计一种新型交通信号灯控制系统，就是一种可应用于智能交通系统的交通信号控制子系统。与传统的交通信号机相比，该控制系统有很强的控制能力及良好的控制接口，并且安装灵活设置方便，模块化、结构化的设计使其具有良好的可扩展性，系统运行安全、稳定，效率高。该系统设计为独立模块，模块可以采用智能总线的形式与上位机相连接，这种分布式开放体结构使得交通灯控制系统可以自由组合与自由发展。该系统支持在线软件升级，当将来有新功能时只要升级上位机的系统程序就可以支持模块新功能。硬件部分具体如下： （1）单片机模块：系统采用AT89C52来作为主控电路的主要元件。 （2）电源稳压模块：系统专门设计电源稳压模块，为电路系统提供稳定的电压。 （3）键盘控制模块：本系统利用按键控制，直接完成时间设定，灯色设定。 （4）驱动模块：用做功率驱动，提高控制信号驱动能力，驱动LED模拟灯组。 （5）路口交通灯模块：采用红、绿、黄发光二极管实时模拟被控制路口交通灯。 （6）显示模块：系统用数码管可实现倒计时显示，方便行人和车辆的顺利通行。其他设备及元器件的选择在后期设计说明书中有详细列述。方案部分具体如下： （1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求两个交叉路口的车辆交替运行， 根据车流量大小自动调节通行时间，车流量大，通行时间长，车流量小，通行时间短。 （2）每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮5S,才能变换运行车辆。 （3）东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间 都用数码管显示器进行显示。 （4）考虑到特殊车辆情况。针对道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。 我准备利用单片机控制技术来设计。2 系统硬件设计 硬件设计是整个系统的基础，需要考虑的细节有很多，除了实现交通灯最基本功能以外，还要考虑下面几个因素： （1）系统的稳定度。 （2）组成系统器件的通用性。 （3）系统软件编程的简易性。 （4）系统其它的主要功能及性能指标。 因此硬件设计非常重要，从整体实物到各模块的实现进行逐个研究，硬件实物图如下图2.1和图2.2所示。 图2.1 硬件实物图（正面）图2.2 硬件实物图（反面）(1)自锁开关 图2.3 自锁开关实物图 图2.4 自锁开关电路图图2.4中P2为电池盒借口或为USB输入的接口。图2.4中SW1为电源开关，用来接通电源和断开电源。自锁开关的引脚识别方法。3 6 2 51 4注意：在按键的底部有一个小洞，以这样的排列为基准，小洞在1、4的中间。1，2和5，6是常开触点；2，3和4，5是常闭触点。开关按下1，2和5，6导通；2，3和4，5断开。开关弹起1，2和5，6断开；2，3和4，5导通。 在电路中我们随便接一组就可以了。 (2)独立按键 图2.5 独立按键实物图 图2.6 独立按键电路图图2.5中按键1，2脚按键内部接在一起的。无论是按下或者松开1，2脚都是连接在一起的。图2.5中按键3，4脚和1，2脚的说明是一样的。按下按键1，2，3，4这四个脚都是连接在一起的。（3）二极管 图2.7 发光二极管 图2.8 实物二极管 二极管简介：二极管又称晶体二极管，是一种具有两个电级的装置的电子元件，其电流具有单向性，最主要的功能是二极管具有整流的功能。(4) 三极管 图2.9 三极管实物图 图2.10 PNP三极管 图2.11 NPN三极管三极管简介：三极管是电流放大器件。由三个极组成，如图所示三个极分别叫做集电极C，基极B，发射极E。三极管分成NPN和PNP两种。此设计采用NPN三极管的共发射极放大电路为例来介绍说明一下三极管放大电路的基本原理。（5）电源插口 图2.12 电源插口用USB数据线提供电源，相比于干电池的优势在于设计简单，节约成本，而且能获得稳定的电源供给。2.1 总体设计 本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机控制系统、键盘及状态显示、倒计时模块等。单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机振荡电路、复位电路等组成。系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。友好的人机界面、灵活的控制方式、优化的物理结构是本设计的亮点。2.2 单片机的选择单片机微型计算机是微型计算机中的一部分，也是最为重要的一个机种。单片机微型计算机简称单片机，非常适合控制领域，因此也称为微控制器。 单片机的主体是单块集成电路芯片，包含计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器以及I/O接口电路等。因此，一个单片机控制系统只需要一些适当的软件和外部设备就可以组成。 单片机经过几代的发展，功能越来越多、性能越来越高、电压越来越低、功耗越来越少、价格越来越好、存储容量越来越大、超强的I/O功能及越来越好的结构兼容性方向发展。其发展趋势就是以下几个方面： （1）多功能 单片机中尽量把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上，使得单片机虽然简单，但是却拥有更多的功能，不会限制于某一个领域，集成相关的设备，从而减少芯片数量应用于系统中。 （2）高性能 单片机 为提高执行速度和效率，单片机使用最先进的设计技术，使其性能有了明显的提高，具体表现为单片机的时钟频率得到提高；单片机运行效率得到提高；集成度得到提高，寻址能力、内存容量也都有突破性的发展。 （3）低能耗 单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。功耗的降低。使得单片机系统可以在更小电源的支持下活的工作更长的工作时间。 （4）低价格单片机应用广泛最主要就是其具有很高的性价比，性能在不断提高的同时价格却不断的降低。单片机的应用领域和主要特点。 （1）家用电器领域 单片机控制系统的完善，使器应用更加简单化，智能化。 （2）办公自动化领域 单片机主要特性嵌入式系统的运用。 （3）商业应用领域 单片机的稳定性、可靠性和安全性非常高。 （4）工业自动化单片机机电一体化控制系统都是以单片机为核心的运用。2.3 单片机的基本结构 STC89C52单片机是一种高性价比的单片机，其主要优势在于“三低一高”即功耗低，价格低，体积低，性能高，可应用在各个领域。 单片机具有以下主要性能： （1）可改编程序FLASH存储器； （2）全表态工作，多外部双向输入，输出口 （3）高字节内部RAM； 引脚具体说明如图2.13。 图2.13 STC89C52引脚说明 引脚功能说明如下：VCC：电源电压。GND：接地。P0口：P0是一组8位漏极开路型双向I/O口，即地址/数据线备用口。P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动4个逻辑门电路。P2口：P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动收4个逻辑门电路。P3口：P3不仅是一个一般的I/O口线，更重要的是P3口能接收一些特殊的控制信号，具体如下表所示。RST:复位。当振荡器工作时，其引脚出现两个机器周期以上高电平促使单片机进行复位。ALE/PROG：当访问外部程序或数据存储器时，ALE（允许地址锁存）输出脉冲锁存地址的低8位字节。P3口的第二功能如表2.1。 端口引脚第二功能 P3.0RXD(穿行输出口) P3.1TXD(穿行输入口) P3.2INT0（外部中断0） P3.3T0 (定时/计数器0) P3.4T1 (定时/计数器0) P3.5WR(外部数据写选) P3.6RD (外部数据读选) 表2.1 P3口的第二功能表 PSEN：程序储存允许。EA/VPP：外部访问允许。FLASH：储存器编程，必须使用12v电压进行编程。XTAL1：振荡器反相放大器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。2.4 单片机外围电路设计2.4.1 复位电路设计MCS-52的复位输入可以进行初始化，从指定处开始执行，当引脚上出现超过两个机器周期或者以上的高电平时，就可以进行复位操作。此系统就是使用按键复位方式的复位电路。 图2.14 复位电路2.4.2 外部晶振时钟电路设计MCS-52的时钟两种方式产生，一种是内部振荡方式，另外一种为外部振荡方式，根据论文设计的需要选用内部振荡方式。XTAL1和XTAL2是放大器的输入输出端，此放大器与片外晶体一起构成了一个自激振荡器。想要形成时钟，必须外接元件，选择晶振的频率在1.2MHZ12MHZ之间，电容的典型值在20pf100pf之间。为设计需求，采用12MHZ的晶振，采用30pf的电容。 图2.15 外部晶振时钟电路2.4.3 显示模块电路设计该模块由LED数码管组成，根据数码管的动态扫描原理，同时利用数码管同时点亮所产生的视觉暂留原理，实现数码管同时被点亮的效果。 图2.16 显示模块电路 从设计要求方面考虑，显示时间必须采用二位数码管。从节省资源角度考虑，采用扫描的方式来处理。从实际占用的单片机I/O口考虑，选用ATAT89S52单片机来作为中央处理器。 从输出信号有较大的吸流能力考虑，选用共阳型数码管直接驱动，简化电路。3 交通信号灯控制系统的设计 交通信号灯由三种颜色组成，分别为红，黄，绿。红灯表示禁止通行，绿灯表示允许通行，黄灯表示警示通行。交通信号灯用于马路的交叉路口，通过对车辆、行人发出指令，使人、车交通流尽可能减少相互矛盾，进而改善交通，保障安全。因此，合理设计交通灯非常重要。3.1 十字路口交通信号灯具体的控制要求 (1) 交通信号灯总共有十二个，从颜色上区分有三种颜色，分别为红，黄，绿。从方位上区分，分布于东南西北，每个路口均有三个。系统工作流程，第一：南北红灯亮30s；东西绿灯亮25s时间，到25s时，东西绿灯灭。东西黄灯亮5s然后灭，同时南北绿灯亮，东西红灯亮。第二：东西红灯亮，南北红灯灭，南北绿灯亮；东西红灯亮30s；南北绿灯亮15s；到15s时，南北黄灯亮5s后熄灭；同时南北红灯亮，东西绿灯亮。这就是一个工作循环,具体交通信号灯变化如下表3.1所示。交通信号灯变化表东西绿灯亮黄灯亮 红灯亮25S5S 20S南北红灯亮绿灯亮黄灯亮30S15S5S表3.1 交通信号灯变化表(2)在交通信号灯闪烁的同时，路口的两位七段码的显示器开始倒数计时，让车辆行人能够清楚地知道还有多久时间信号灯就会发生变化。以便于司机和行人提前做好准备，在规定的时间内顺利的通行。3.2 路口交通信号灯示意图交通信号灯共12盏，每个路口各有三盏，分别为红，黄，绿，具体运行状态分布如下图3.1和图3.2所示。 图3.1 交通分布图 图3.2 交通灯运行状态框图4 交通信号灯控制系统程序编制4.1 软件设计应用环境 本设计软件的设计是在Keil C51的环境下编译的。C51单片机是由美国发布的51系列单片机C语言软件开发系统,软件提供了一个丰富的库函数和强大的集成开发调试工具,适用于所有的Windows界面。最重要的是，只要看一下编译后生成的汇编代码,就可以实现我们的C51单片机生成的目标，并且代码效率非常高,大部分的语句生成的汇编代码非常紧凑,容易理解，在开发大型软件能体现高级语言的优势。C语言有以下特点： (1)语言方便，简介，紧凑，灵活。(2)运算符多种多样，表达式种类多样化。(3)数据结构具有现代化，丰富的语言数据结构。(4)控制语句结构化，程序的模块化。(5)语法限制不高，程序设计自由。(6)C语言具有双重性，能实现汇编语言的大部分功能，并且可以直接对硬件进 行操作，符合各种级别的语言类型。(7)生成目标代码质量高，程序执行效率高。(8)用C语言写的程序可移植性好适用于任何场合。4.2 软件设计流程 软件总体设计主要完成各部分的软件控制和协调。本系统主程序模块主要完成系统的初始化、发送数据、显示键盘扫描、等待外部中断等相应的操作按照所需要的功能。 交通灯根据其显示情况可以分为四个状态，可以通过定时来控制每个状态的时间；每隔1秒输出一个数，显示状态剩余时间。其流程图如下图所示。 4.2.1 交通灯定时器模块STC89C52单片机内部有3个定时器T0，T1和T2，本次设计中使用T0工作在方式1，即16位定时器，定时50ms，20次中断产生秒信号，从而控制红绿灯的点亮时间。 工作方式寄存器TMOD用来设置T0、T1的工作方式。这次实习中设置TMOD=0x01，即T0工作于方式0（16位定时器）。内部定时器/计数器用作定时器时，是对机器周期计数，每个机器周期的长度是12个振荡周期。定时常数的设置可用一下方式计算：机器周期=12/12MHz=1us。 （65536-定时常数）* 1.0us=50ms。所以定时常数是50000。 5 系统的实现5.1 Proteus仿真软件简介Proteus ISIS是英国公司开发用来分析研究电路与实物仿真的软件，它主要运行于Windows操作系统上，不仅可以集成电路，而且可以仿真分析各种模拟器件。该软件的特点是：(1)实现了SPICE电路仿真和单片机仿真相互结合。(2)可以运用单片机系统的仿真。(3)提供软件调试功能。(4)更方便的绘制功能原理图。总而言之，此软件是一款集单片机和SPICE分析于一体的仿真软件。使用该软件画电路图的步骤：(1)将所需元器件加入到对象选择器窗口进行编辑； (2)放置元器件至图形编辑窗口后在对象选择器窗口中进行编辑；(3)放置总线至图形编辑窗口,点击绘图工具的总线按钮，进行编辑；(4)完成元器件之间的连线；(5)完成元器件与总线的连线；(6)完成总线连接的导线贴标签； 至此，电路图就被顺利的绘制出来了。5.2 Proteus仿真实物设计 在调试实物时，我们将会用到一种软件模拟器伟福仿真器。此仿真器有多种先进特点，主要可以进行多方位，多角度动态的仿真，使用简单快捷。伟福仿真器的使用步骤：(1)建立程序；(2)建设项目；(3)编译程序；(4)调试程序；(5)硬件仿真； 按照以上步骤完成并且用伟福仿真器仿真正确后，将单片机的程序输入到单片机中，实物就可以完成了。6 结论本设计研究了一个基于STC89C52单片机交通灯的设计方法以及系统的硬件设计和生产,详细介绍了系统硬件设计过程和制作精细的硬件系统,实现了智能交通灯最基本的功能。 毕业设计主要工作量： （1）构思出硬件大体设计，并画出设计图和电路原理图。 （2）根据原理图购买