单片机智能交通灯设计说明

1、单片机的智能交通灯设计交通灯是现代交通非常重要的一个组成部分， 一套好的交通灯系统往往对提 升城市交通运输效率，降低事故发生率有至关重要的影响。选用单片机作为此次设计的控制系统主要是考虑到单片机的通用性和廉价 性。通用性是指单片机的电路以及编程语言相对比其他控制模块来说更加简单和 通用 这个对于往后功能的添加以及系统的维护来说更加简便和易行。本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析， 指 出了现状交通灯存在的缺点， 并提出了改进方法。 智能交通灯控制系统通常要实 现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。 本文还对 AT89S51 单片机的结构特点和重

2、要引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控 制系统的设计进行了详细的分析。最后介绍了 PROTEUS 嵌入式系统仿真与开 发平台的使用方法，利用 Proteus 软件对交通灯控制系统进行了仿真，仿真结 果表明系统工作性能良好。关键词： 单片机，智能交通灯控制系统， PROTEUS 仿真引言智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行 ,实现红、黄、绿灯的自 动指挥是城乡交通管理现代化的重要课题 .在城乡街道的十字交叉路口 , 为了保 证交通秩序和行人安全 ,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯 ,其中 红灯亮 , 表示该条道路禁止通行 ; 黄灯亮 , 表示该条道路上未过停车线的车辆停止

3、通行,已过停车线的车辆继续通行 ; 绿灯亮 ,表示该条道路允许通行 .交通灯控制 电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换 , 指挥各种车辆和行人 安全通行 ,实现十字路口城乡交通管理自动化 .本文为了实现交通道路的管理 ,力求交通管理先进性、科学化 . 分析应用 了单片机 实现智能交通灯管制的控制系统 ,以及该系统软、硬件设计方法 ,实验证 明该系统实现简单、经济 ,能够有效地疏导交通 ,提高交通路口的通行能力 .目录一、绪论 41.1 交通灯控制系统的研究现状 41.2 单片机的智能交通灯控制系统设计的意义 41.3 本专业设计主要工作 4二、单片机智能交通灯的相关设计 52.1

4、 智能交通灯的技术指标 52.2 智能交通灯设计的方案选择 52.3 智能交通灯方案的实现 6三、单片机智能交通灯的设计 73.1 AT89S51 单片机的主要性能参数和主要引脚功能 73.2 各模块控制电路 103.3 交通灯的软件设计流程图 13四、单片机智能交通灯方案的仿真 14五、分析及改进措施 15结束语 16致谢 16参考文献 17一、绪论1.1 交通灯控制系统的研究现状当今，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，但这一技术在 19 世纪就已出现了。 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

5、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，但是第二年的 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。而中国最早的马路交通灯却是诞生于 1928 年的上海英租界，从最 早的手牵皮带到 20 世纪 50 年代的电气控制。随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求量不断增大，城 市的交通拥护问题日益严重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制灯， 通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，利用传统的方法设计好红绿灯 的延时，然而，实际上的车流量是

6、不断变化的，有的路口在不同的时间段 车流量的大小甚至有很大的差异，所以说，统计的方法己不能适应迅速发 展的交通现状。1.2 基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义国内的交通灯一般设在十字路门， 在醒目位置用红、 绿、黄三种颜色的指示 灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。 对于一般情况下的安全行车， 车 辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点： 1 两车道的车辆轮流放行时间相同且固定， 在十字路口，经常一个车道为主 干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间 应该短些。 2 没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执

7、行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺 点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义， 它能根据道路交通 拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。 利用单片机控制技术 提出了软件和硬件 设计方案，能够实现道路的最大通行效率。1.3 本专业设计 主要工作本文为了实现交通道路的管理 , 力求交通管理先进性、科学化 . 分析应用了 单片机 实现智能交通灯管制的控制系统 ,以及该系统软、硬件设计方法 ,实验证明 该系统实现简单、经济 ,能够有效地疏导交通 ,提高交通路口的通行能力 .首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的

8、研究现状进行了分析， 指出了现 状交通灯存在的缺点， 并提出了改进方法。 智能交通灯控制系统通常要实现自动 控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。本文还对 AT89S51 单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控 制系统的设计进行了详细的分析。最后介绍了 PROTEUS 嵌入式系统仿真与开 发平台的使用方法，利用 Proteus 软件对交通灯控制系统进行了仿真智能交通灯控制系统的相关设计2.1 智能交通灯控制系统的技术指标1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行，两个方向能根据车流量大小自动调节通行时间，车流量

9、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（采用倒计时的方法）4、同步设置人行横道红、绿灯指示5、考虑到特殊车辆情况，设置紧急转换开头2.2 智能交通灯控制系统设计的方案选择针对道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。 利用单片机控制技术 提 出了软件和硬件 设计方案及两点改进措施： 1、根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间。 2、考虑特殊车辆通行情况，设计紧急切换开关。由于 AT89C51 单片机自单带有 2 计数器，6 个中断

10、源， 能满足系统的设计 要求。用单片机设计不但设计简单， 而且成本低， 用其设计的交通灯也满足了要 求，所以本文采用单片机设计交通灯，系统构图如图 1 所示：图 1 系统结构框图2.3 智能交通灯方案的实现根据设计任务和要求 ,可画出该控制器的原理框图 , 为确保十字路口的交通 安全，往往都采用交通灯自动控制系统来控制交通信号。其中红灯（ R）亮，表 示禁止通行；黄灯（ Y）亮表示暂停；绿灯（ G ）亮表示允许通行。1）控制器的系统框图如图 2 所示。图 2 交通灯控制器系统框图2）电路图智能交通灯电路图如图 3 所示图3智能交通灯电路图3）工作原理大家都明白，绿灯的放行时间与车辆通过数量不成

11、正比。比如说 20 秒内每 车道可以通过 20 辆车，40 秒内每车道却可以通过 45 辆车。因为这有一个起步 的问题，还有一个黄灯等待问题。也就是说，绿灯放行时间越长，单位时间通过 车辆的数量就越多。我们来计算一下，每车道通行 20 秒内可以通过 20 辆车， 一个红绿灯循环是 40 秒（单交叉路口 ），加上每次状态转换的黄灯 5 秒（一个循 环要两次转换），即一个红绿黄灯循环要 50 秒，即 50 秒内通行的车辆为 40 辆。 通过一辆车的平均时间是 1.25 秒。如果每次车辆通行的时间改为 40 秒，40 秒 内每车道可以通过 45 辆，一个红绿灯循环是 80 秒（单交叉路口 ），加上每

12、次状态 转换的黄灯 5 秒（一个循环要两次转换） ，即一个红绿黄灯循环要 90 秒，即 90秒内通行的车辆为 90 辆。通过一辆车的平均时间只需 1 秒。显然在车辆拥挤的 情况下绿灯的通行时间越长， 单位时间内通行的车辆越多， 可以有效缓解车辆拥 堵问题。当然绿灯时间也不可能无限长， 要考虑到让另一路口的等待时间不能过 长。人们总是希望在交通灯前等候的时间越短越好。 所以笔者设定了绿灯通行时 间的上限为 40 秒。在非拥挤时段绿灯的通行时间的下限为 20 秒，当交叉路口 双方车辆较少时通行时间设为 20 秒，这样可以大大缩短车辆在红灯面前的等待 时间。当交叉路口双方车辆较多时通行时间设为 40

13、 秒。三、 智能交通灯的设计3.1 AT89C51 单片机的主要性能参数和主要引脚对交通灯控制系统的设计， 首先应对交通灯的核心控制芯片的基本结构和特 征以及主要引脚有比较详细的了解。 AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低 功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k bytes 的可系统编程的 Flash 只读程序存储器 ,器件采用 ATMEL 公司的高密度、 非易失性存储技术生产， 兼 容标准 8051 指令系统及引脚。它集 Flash 程序存储器 既可在线编程（ ISP ） 也可用传统方法进行编程及通用 8 位微处理器于单片芯片中， ATMEL 公司的 功能强大，低价位

14、 AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可 灵活应用于各种控制领域。、主要性能参数与 MCS-51 产品指令系统完全兼容4k 字节在系统编程（ ISP ） Flash 闪速存储器 1000 次擦写周期4.0 5.5V 的工作电压范围全静态工作模式： 0Hz 33MHz三级程序加密锁 128 8 字节内部 RAM 32 个可编程 I O 口线 2 个 16 位定时计数器 6 个中断源全双工串行 UART 通道低功耗空闲和掉电模式看门狗（ WDT ）及双数据指针掉电标识和快速编程特性灵活的在系统编程（ ISP 字节或页写模式）、主要引脚功能 VCC ：电源电压 GND ：地P0

15、口： P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I0 口，也即地址数据总线复用 口。作为输出口用时，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口写“ l”可作为 高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时， 这组口线分时转换地 址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 F1ash 编程时， P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验 时，要求外接上拉电阻。P1 口：Pl 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I O 口， Pl 的输出缓冲级可驱 动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“ l”，通过内部的上拉电 阻把端口拉到高电平，

16、此时可作输入口。 作输入口使用时， 因为内部存在上拉电 阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ IIL ）。 Flash 编程和程序校验 期间，Pl 接收低 8 位地址。表1具有第二功能的 P1 口引脚端口引脚第二功能：P1.5MOSI （用于 ISP 编程）P1.6MOSI （用于 ISP 编程）P1.7MOSI （用于 ISP 编程）P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 IO 口， P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“ 1 ”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平， 此时可作输入口， 作输入口使用时， 因为内部存 在上拉电阻，

17、某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ IIL ）。在访问外部程 序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOVXDPTR 指令）时， P2 口送出高 8 位地址数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVXRi 指令）时， P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（ SFR ）区中 P2 寄存器的内容），在整个访问期间不改变。 Flash 编程或校验时， P2 亦接收 高位地址和其它控制信号。P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I0 口。 P3 口输出缓 冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口写入“ l ”时， 它们

18、被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的 P3 口 将用上拉电阻输出电流（ IIL ）。P3 口除了作为一般的 I0 口线外，更重要的用 途是它的第二功能，如下表所示：表 2 具有第二功能的 P1 口引脚端口引脚第二功能：P3.0RXD （串行输入口）P3.1TXD （串行输出口）P3.2/INT0 （外中断 0）P3.3/ INT1 （外中断 1 ）P3.4T0 （定时计数器 0 外部输入）P3.5T1 （定时计数器 1 外部输入）P3.6/ WR （外部数据存储器写选通）P3.7/ RD 外部数据存储器读选通）P3 口还接收一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验

19、的控制信号。RST ：复位输入。当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高电平 将使单片机复位。 WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置 SFR AUXR 的 DISRT0 位（地址 8EH ）可打开或关闭该功能。 DISRT0 位缺省为 RESET 输 出高电平打开状态。ALE PROG ：当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE （地址锁存允 许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。即使不访问外部存储器， ALE 仍以 时钟振荡频率的 1 6 输出固定的正脉冲信号， 因此它可对外输出时钟或用于定 时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。对 F1

20、ash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ PROG ）。如有必要，可 通过对特殊功能寄存器 （SFR ）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操 作。该位置位后，只有一条 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才会被激活。此外，该 引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 无效PSEN 程序储存允许（ PSEN ）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89S51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有 效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN 信号。EA VPP ：外部访问允许。 欲使 CPU 仅访

21、问外部程序存储器 （地址为 0000H FFFFH ），EA 端必须保持低电平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1 被 编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。如 EA 端为高电平（接 VCC 端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。 F1ash 存储器编程时， 该引脚加上 +12V 的编 程电压 Vpp 。 XTAL1 ：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2 ：振荡器反相放大器的输出端。3.2 各模块控制电路 交通灯系统由四部分组成：车检测电路，信号灯电路，时间显示电路，紧急 转换开关。、车检测电路用来判断各方向车辆状况 ,比如：20 秒内可以通过的车辆为 20 辆，

22、当20 秒内 南往北方向车辆通过车辆达不到 20辆时，判断该方向为少车，当 20 秒内北往南 方向车辆通过车辆也达不到 20 辆时，判断该方向也为少车，下一次通行仍为 20 秒，当 20 秒时间内南往北或北往南任意一个方向通过的车辆达 20 辆时证明该状 态车辆较多，下一次该方向绿灯放行时间改为 40秒，当 40 秒内通过的车辆数达45 辆时车辆判断为拥挤，下一次绿灯放行时间改仍为 40秒，当40 秒车辆上通过 车辆达不到 45辆时，判断为少车，下次绿灯放行时间改为 20 秒， 依此类推。绿 灯下限时间为 20秒，上限值为 40秒，初始时间为 20秒。这样检测，某次可能不 准确，但下次肯定能弥

23、补回来，累积计算是很准确的，这就是人们常说的“模糊 控制”。因为路上的车不可能突然增多，塞车都有一个累积过程。这样控制可以 把不断增多的车辆一步一步消化， 虽然最后由于每个路口的绿灯放行时间延长而 使等候的时间变长， 但比塞车等候的时间短得多。 本系统的特点是成本低， 控制 准确。十字路口车辆通行顺序如图 4 所示：图4 十字路口车辆通行顺序由于南往北， 北往南时间显示相同， 所以只要一个方向多车， 下次时间就要 加长东往西，西往东也一样，显示时间选择如表 3.表 3 显示时间选择车辆情况本次该方向下次该方本次该方向本次该方向通行时间向通行时通行时间通行时间间南往北少车，北往南少车20 秒20

24、 秒40 秒20 秒南往北少车，北往南多车20 秒40 秒40 秒40 秒南往北多车，北往南少车20 秒40 秒40 秒40 秒南往北多车，北往南多车20 秒40 秒40 秒40 秒东往西少车，西往东少车20 秒20 秒40 秒20 秒东往西少车，西往东多车20 秒40 秒40 秒40 秒东往西多车，西往东少车20 秒40 秒40 秒40 秒东往西多车，西往东多车20 秒40 秒40 秒40 秒、信号灯电路信号灯用来显示车辆通行状况， 下面以一个十字路口为例， 说明一个交通灯的四种状态见图 5。每个路口的信号的的转换顺序为：绿 黄 红 绿 灯表示允许通行，黄灯表示禁止通行，但已经驶过安全线的车

25、辆可以继续通行，是绿灯过渡到红灯提示灯。红灯表示禁止通行。绿灯的最短时间为 20 秒，最长时间为 40 秒，红红最短时间为 25 秒，最长时间为 45 秒，黄灯时间为 5 秒红黄绿绿黄红黄绿红黄绿红黄绿绿黄红红黄绿绿黄红绿黄红绿黄红红黄绿红黄绿图5 交通信号灯运行状态、时间显示电路 在交通信号灯的正上方安装一个可以显示绿灯通行时间， 红灯等待时间的 显示电路， 采用数码管显示电路是一种很好的方法。 由于东往西方向和西往东方向显示的时间相同， 南往北方向和北往南方向显示的时间也相同， 所以只需要考 虑四位数码管显示电路， 其中东西方向两位， 南北方向两位， 两位数码管可以时 间的时间为 0-99

26、 秒完全可以满足系统的要求下面我们用这种方法显示交通灯的时间，南北方向要显示 20 秒，东西方 向要显示 25 秒，那么我们先给 P0 口送 2 的共阴极码即 5BH ，让第一位 2 要 显示的位码 GND 段为低电平，其它三位的控制端都接高电平，那么第一位就显 示 2 ，其它三位不亮。让其显示 1MS 后再给 P0 口送 0 的共阴极码即 3FH ，让 第二位要显示 0 的位码 GND 段为低电平， 其它三位的控制端都接高电平， 那么 第二位就显示 0，其它三位不亮。依此类推分别送完第一位 2，第二位 0 ，第三 位 2 ，第四位 5 ，每一位点亮 1MS 一个扫描周期为 4MS ，一秒时间

27、就要扫描 250 次其程序如下： MOV R6,#250; 显扫描次数 LOOP：MOV P0,#5BH;送 2 的共阴极码CLR P2.0 ；第一位显示 2ACALL D1MS ; 延时 1MSSETB P2.0 ; 灭第一位MOV P0,#3FH; 送 0 的共阴极码CLR P2.1 ；第二位显示 0ACALL D1MS ; 延时 1MS) Mcs 51 的中断源MOV P0,#5BH;送 2 的共阴极码CLR P2.2 ；第三位显示 2ACALL D1MS ; 延时 1MSSETB P2.2; 灭第三位MOV P0,#6DH;送 5 的共阴极码CLR P2.3 ；第四位显示 5ACALL

28、 D1MS ; 延时 1MSSETB P2.3; 灭第四位DJNZ R7 ，LOOP ；不够一秒，继续扫描NEXTNUMBER ；到一秒显示下一个数D1MS: ;1MS 延时程序STAT1 ：MOV R4 ，#2MOV R3,#250DJNZ R3,$DJNZ R4 ，STAT1RET、紧急转换开关电路 一般情况下交通灯按照车流量大小合理分配通行时间， 按一定规律变化， 但考虑紧急车通行车况，设计紧急通行开关 ,下面简述单片机的中断原理8051 有 5 个中断源，它们是两个外中断 INT0 （P3.2 ）和 INT1 （P3.3 ）、 两个片内定时 / 计数器溢出中断 TF0 和 TF1 ，一

29、个是片内串行口中断 TI 或 RI， 这几个中断源由 TCON 和 SCON 两个特殊功能寄存器进行控制 ,其中 5 个中断 源的程序入口地址如表 4 所示：表 4 中断源程序入口中断源的服务程序入口地址中断源入口地址外中断 00003H定时/ 计数器 0000BH外中断 10013H定时/ 计数器 0001BH串行口中断0023H ） 中断的处理流程CPU 响应中断请求后，就立即转入执行中断服务程序。不同的中断源、不 同的中断要求可能有不同的中断处理方法，但它们的处理流程一般都如下所述：（）现场保护和现场恢复： 中断是在执行其它任务的过程中转去执行临时的任务，为了在执行完中断 服务程序后，

30、回头执行原先的程序时， 知道程序原来在何处打断的， 各有关寄存 器的内容如何， 就必须在转入执行中断服务程序前， 将这些内容和状态进行备份 即保护现场。我们举个例子，在看书时，电话玲响需传去接电话时，必须在 书本上做个记号，以便在接完电话后回来看书时，知道从哪些内容继续往下看。计算机的中断处理方法也如此， 中断开始前需将有关寄存器的内容压入堆栈进行 保存，以便在恢复原来程序时使用。 中断服务程序完成后， 继续执行原先的程序， 就需把保存的现场内容从堆栈中弹出， 恢复积存器和存储单元的原有内容， 这就 是现场恢复。 如果在执行中断服务时不是按上述方法进行现场保护和恢复现场， 就会是程序运行紊乱，

31、程序跑飞，自然使单片机不能正常工作。（）中断打开和中断关闭： 在中断处理进行过程中，可能又有新的中断请求到来，这里规定，现场保护 和现场恢复的操作是不允许打扰的，否则保护和恢复的过程就可能使数据出错， 为此在进行现场保护和现场恢复的过程中， 必须关闭总中断， 屏蔽其它所有的中 断，待这个操作完成后再打开总中断，以便实现中断嵌套。（）中断服务程序： 既然有中断产生，就必然有其具体的需执行的任务，中断服务程序就是执 行中断处理的具体内容， 一般以子程序的形式出现， 所有的中断都要转去执行中 断服务程序，进行中断服务。（）中断返回： 执行完中断服务程序后，必然要返回，中断返回就是被程序运行从中断服

32、务程序转回到原工作程序上来。在 MCS-51 单片机中，中断返回是通过一条专 门的指令实现的，自然这条指令是中断服务程序的最后一条指令。） 交通灯中的中断处理流程（）现场保护和现场恢复： 有特殊车辆要通过时就要进行中断，在中断之前，先将交通灯中断前情况保护好，当中断执行后再恢复现场，包括信号灯和时间显示电路）中断打开和中断关闭：为了使特殊车辆通行按一下打开中断开关就可以打开中断，关闭中断开关就 关闭中断。（）中断服务程序： 有中断产生，就必然有其具体的需执行的任务，中断服务程序就是执行中断 处理的具体内容：即如果南北方向有特殊车辆要求通过，南北方向转换为绿灯， 东西方向为红灯； 如果东西方向有

33、特殊车辆要求通过， 东西方向转换为绿灯， 南 北方向为红灯。（） 中断返回： 执行完中断服务程序后，必然要返回，即回交通灯信号回到中断前状态，显 示时间也和中断前一样。3.3 、交通灯的软件设计流程图智能交通灯的软件设计流程图如图 6 所示：图 6 交通灯的软件设计流程图四 单片机智能交通灯方案的仿真PROTEUS 嵌入式系统仿真软件在设计时已经注意到和单片机各种编译程 序的整合了，这里采用“ Proteus+Keil ”的仿真方法进行仿真。选择用 Keil 创建好的 ss.asm 文件，即完成了文件的创建。就这样当用 Keil 对ss.asm 文件进行更改时每一次运行 PROTEUS VSM

34、 的ISIS 对电路进行仿 真时Keil都会对ss.asm 进行编译， ss.hex 文件也会随时更新。电路图绘制完成 后, 再添加AT89C51 的应用程序 ,将ss.hex 文件加载到芯片上 （给AT89C51 输 入晶振频率，此处默认为 12MHZ ），进行系统仿真。 PROTEUS VSM 所进行 的是一种交互式仿真 , 在仿真进行中可以对各控制按钮、开关等进行操作 , 系统 对输入的响应会被真实的反映出来。 仿真结果如图 12 。在这个例子里 , 开始仿真后，开关，按钮通过鼠标单击来改变状态，所改变状态的状态会在 LED 和数码管显示出来。由于篇幅所限 , 以上仅举一例简单介绍了 P

35、ROTEUS VSM 的使用, 但其强大的系统仿真功能已经得到体现 , 用在单片机系统设计的教学方面 , 能 起到良好的教学效果。图7 交通灯仿真界面五 分析及改进措施智能控制交通系统实现是目前研究的方向， 也已经取得不少成果， 但传统的 定时交通灯控制仍然在一些地方广泛应用， 那是车流量不大， 而且交通道路相对 好的地方， 传统的定时交通灯控制还是起到了一定的作用。 但随着社会的高速发 展，城市化日益完善，车的数量必然增多，给交通的压力也增大，这时候，智能 交通灯控制将会起到疏导交通， 改善城市交通环境， 推动城市化日益完善！ 基于 Proteus 智能交通灯控制系统软件设计上有两个主要特点， 一方面是本设计采用 模糊控制方法实现交通的控制， 由于模糊控制不需要建立被控对象精确的数学模 型，特别适用于随机的复杂的城市交通控制，因此以多变少为例子，在通行时 间方面控制设置为 20s 25s 40s 45s 20s 为一个循环，根据车流量 ,合理 分配了通行时间。另一方面，设计应急转换开关，考虑紧急车通过时，譬如，急 救车或消防车执行紧急任务通过时， 两车道的车都应停止， 让紧急车通过。 实验 测试结果证明用