基于流量监测的智能交通灯控制系统设计修改后

1、基于流量监测的智能交通灯控制系统设计 摘要 本文设计了可监测车流量的智能交通灯控制设计，通过对现有各种方案的分析， 采用了红外对管来实现对车流量的监测，以单片机作为核心器件来控制电路各部分的 工作。电路主要包括：单片机主控模块、车流量监测模块、红绿灯及倒计时显示模块 等。本系统具有对监测的车流量进行分析，从而自动调节交通灯的时间，使十字路口 车辆穿梭自如，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。经过对该系统进行实验 测试，达到了监测车流量并自动调节交通灯时间的技术指标，基本达到了任务书的要 求。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词 单片机 车流量 交通灯 倒计时 目 录 引言.1 第

2、一章 系统设计与原理图.2 1.1 方案的设计思路.2 1.2 系统的硬件设计.2 1.2.1 交通灯的工作原理.3 1.2.2 交通灯的系统总框图.3 1.3 中央控制器 AT89C52 及其外围电路的设计与分析.3 1.3.1 芯片 AT89C52 的性能及其常用参数的分析.3 1.3.2 单片机时钟电路的设计.5 1.3.3 单片机复位电路的设计.6 1.3.4 单片机复位后的状态分析.6 1.4 车流量监测电路的分析与设计.7 1.5 显示电路的设计.8 第二章 系统软件设计.10 2.1 系统程序设计流程图.10 2.2 控制器的软件设计.10 2.3 监测和显示原理设计.12 第三

3、章 调试与分析.13 3.1 系统调试与分析.13 总 结.14 参 考 文 献.15 致 谢.16 附录 1 系统总原理图.17 附录 2 系统整体 PCB 板图.18 附录 3 元器件清单.19 附录 4 源程序.20 附录 5 实物图.28 引言 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 以指挥马车通行1。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

4、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。 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，1914 年始安装 于纽约市 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2。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

5、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3。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。 我们生活中常见的是，只显示灯和倒计时时间，

6、且倒计时时间是不会改变的。若某一方向上 车流量大，待红灯跳转到绿灯时，一部分的车辆经过了十字路口，还有一部分由于绿灯时间短而， 不得再等下一个绿灯4。这样就带来了很大的不便，若该方向上的车流量一直很大，使等候的车辆 就越来越多。尤其在大城市的主干道路上，若不解决这类问题，对城市的交通通行是一个严峻的 考验。 本文设计的可监测车流量的十字路口交通灯，可实现对东西车道的车流量进行监测并通过双 位数码的功能，这样就提高了效率，缓解了车流量大的一支路，也减少了不必要的堵车现象。 第一章 系统设计与原理图 在本章中，我们将对可监测车流量的十字路口交通灯的设计进行分析，并给出它的特点，实 现的功能以及系统

7、的操作。 1.1 方案的设计思路 东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和 行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行5。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切 换，且黄灯点亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间，表 1-1 为指示灯点亮的方案，设东西道 比南北道的车流量大。 表 1-1 指示灯点亮的方案 时间60S5S80S5S 东西道红灯亮黄灯亮绿灯亮黄灯亮 南北道绿灯亮黄灯亮红灯亮黄灯亮 表 1-1 说明： （1）当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行；南北道为绿灯，此道车辆通过。时间为 60 秒。 （2）黄灯闪烁 5 秒，警示车辆红、绿灯的状态即将

8、切换。 （3）当东西方向为绿灯，此道车辆通行；南北方向为红灯，南北道车辆禁止通过。时间为 80 秒。 东西方向车流大 通行时间长。 （4）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就能安全畅通的通 行。 （5）此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。 南北道为绿灯时，监测车流量电路开始工作，若东西道上等候车辆大于或等于 50 辆，那么东 西的绿灯时间就增加 10 秒；南北道为红灯，监测车流量电路不工作。 该系统主要由以下功能模块组成：电源电路、复位电路、车流量监测电路、交通灯初始值设 置电路、显示电路等。 该系统的主要特点有：该产品的互换性好，响应速度快，抗干扰能力强，外围电路

9、简单易懂， 因此体积小。 1.2 系统的硬件设计 为使自动调整的交通灯能够具有更好的实用性，并且具有更高的性能，我们对该系统的硬件 进行精心的设计。 该系统的硬件电路按实现的功能来分，可分为以下几个部分。其中，AT89C52 单片机是整个 电路的核心，它控制其他模块来完成各种复杂的操作。外围电路包括复位电路，电源电路、显示 电路、监测电路等。 1.2.1 交通灯的工作方式 （1）开关键盘输入交通灯初始时间，通过 89C52 单片机 P1 输入到系统。 (2) 由 89C52 单片机的定时器每秒钟通过 P0 口向 8255 的数据口送信息，由 8255 的 PA 口 显示红、绿、黄灯的点亮情况；

10、由 8255 的 PC、PB 口显示每个灯的点亮时间。 (3) 89C52 通过设置各个信号灯的点亮时间，绿、红时间分别为 60 秒、80 秒循环由 89C52 的 P0 口向 8255 的数据口输出。 （4）通过 89C52 单片机的 P2.2 位来控制系统是工作或设置初值，当该位为 0 就对系统进行 初始化，为 1 系统就开始工作。 （5）增加每次南北道绿灯时间，车流量监测的功能，并且通过查询 P2.1 端口的电平是否为低， 开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。 （7）绿灯时间倒计时完毕，重新循环。 1.2.2 交通灯的系统总框图 通过了对一些系统的设计,接

11、下来把所有的设计思路用总框图 1-2 来概括及其描述。 设置时 间参数 红外对管检测 信号输入 89C52 系统处理 锁存 的并行接口 8255扩展CPU 记录车流量 显示 时间 交通灯 图 1-2 系统总框图 1.3 中央控制器 AT89C52 及其外围电路的设计与分析 1.3.1 芯片 AT89C52 芯片简介 AT89C52 是 52 系列单片机的一个型号，它是 ATMEL 公司生产的。 AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只 读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 A

12、TMEL 公司的高密度、非 易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-52 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元， 功能强大的 AT89C52 单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52 有 40 个引脚，32 个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含 2 个外中断口，3 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52 可以按照常规方法进行 编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本6。 AT89C52 有 PDIP、PQF

13、P/TQFP 及 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 主要功能特性： 兼容 MCS52 指令系统 8k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM 32 个双向 I/O 口 256x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时/计数器中断 时钟频率 0-24MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 6 个中断源 2 个读写中断口线 3 级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 AT89C52P 为 40 脚双列直插封装的 8 位通用微处理器如图 1-3 所示，采用工业标准的 C52 内 核，在内部功能及管脚排布上与通用的 8x

14、c52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包 括对会聚主 IC 内部寄存器、数据 RAM 及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测 试图控制，红外遥控信号 IR 的接收解码及与主板 CPU 通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和 XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接 12MHz 晶振。 图 1-1 AT89C52 引脚分布图 RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和 VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V 电源的正负端。P0P3 为可编程通用 I/O 脚，其功能用途由软件定 义。 引脚功能说明： P0 口：

15、P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口， 也即地址/数据总线复用口。作为输出口 用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口 P0 写“1”时，可作为高阻抗输入 端用。 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（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。 P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 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。 P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8

16、位双向 I/O 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。 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。 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。 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 AT89C52 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。 EA/VPP：外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000HFFFFH），EA 端必须保持低电平

17、（接地）。 XTAL1：振荡器反相放大器的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。 1.3.2 单片机时钟电路的设计 AT89C52 单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。 在引脚 XTAL1 和 XTAL2 外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。 由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟 脉冲7。 图 1-4 中，两个电容器起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在 5-30pF。晶振频 率的典型值为 12MHz，采用 6MHz 的情况也比较多，外部振荡方式是把外部

18、已有的时钟信号引入 单片机内。这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。 内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定，所以本设计使用内部振荡方式。 图 1-4 内部振荡方式 1.3.3 单片机复位电路的设计 当 MCS-5l 系列单片机的复位引脚 RST(全称 RESET)出现 2 个机器周期以上的高电平时，单片 机就执行复位操作。复位电路分上电复位和按键电平复位如图 1-5 所示。如果 RST 持续为高电平， 单片机就处于循环复位状态。本设计采用按键电平复位。 图 1-5 单片机复位电路 （a）为上电复位 （b）为按键电平复位 1.3.4 单片机复位后的状态分析 表 1-6 特殊功能寄存器与

19、初始状态表 特殊功能寄存器初始状态特殊功能寄存器初始状态 A00HTMOD00H B00HTCON00H PSW00HTH000H SP07HTL000H DPL00HTH100H DPH00HTL100H P0P3FFHSBUF不定 IP*00000BSCON00H IE0*00000BPCON0*B 说明：表中符号*为随机状态。 单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器 PC0000H，这表明程 序从 0000H 地址单元开始执行。单片机冷启动后，片内 RAM 为随机值，运行中的复位操作不改 变片内 RAM 区中的内容，21 个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，见下表

20、 1-6。值得指出的 是，记住一些特殊功能寄存器复位后的主要状态，对于了解单片机的初态，减少应用程序中的韧 始化部分是十分必要的。 系统复位是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。52 单片机 的复位是由 RESET 引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过 24 个振荡周期后，52 单片机即进入 芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到 RESET 引脚转为低电平后，才检查 EA 引脚 是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。 52 单片机在系统复位时，将其内部的一些重要寄存器设置为特定的值，内部 RAM 内部的数 据则不变

21、。 1.4 车流量监测电路的设计 经过上面的分析我们对系统的外围电路及单片机等大体上有了一个了解了，现在我们对其车 流量监测电路进行详细分析。 对于车流量的监测，本设计采用传感器知识中的红外对管电路来实现。常用的红外发光二极 管（如 SE303PH303） ，其外形和发光二极管 LED 相似，发出红外光（近红外线约 0.93m ） 。管 压降约 1.4V ，工作电流一般小于 20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常串有限流电阻。 发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制 距离，红外发光二极管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的

22、峰值电 流成正比，只需尽量提高峰值 Ip，就能增加红外光的发射距离。提高 Ip 的方法，是减小脉冲占空 比，即压缩脉冲的宽度 ，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲中空比约为 1/41/3； 一些电气产品红外遥控器，其占空比是 1/10。减小占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距 离大大增加。常见的红外发光二极管，其功率分为小功率（1mW10mW） 、中功率(20mW50mW) 和大功率(50mW100mW 以上)三大类。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一 定频率的脉冲电压。 用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红 外光一电转换元件，如红外按

23、收二极管，光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二极 管。 红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管 相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管和接收管并列一起，平时 接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外线才工 作。本设计采用直设式，这样每有一辆车经过就能监测到，再通过电路里的高低电平输入到单片 机 89C52 中去8。电路设计如图 1-7 所示。 图 1-7 监测电路 1.5显示电路的设计 一、 AT89C52 并行口的扩展 AT89C52 虽然有 4 个 8 位 I/O 端口,但真正

24、能提供借用的只有 P1 口,因为 P2 和 P0 口通常用于传 送外部传送地址和数据,P3 口也有它的第二功能。因此，AT89C52 通常需要扩展。由于我们用外部 输入设定红绿灯倒计时初值、数码管的输出显示、红绿黄信号灯的显示都要用到一个 I/O 端口，显 然 AT89C52 的端口是不够，需要扩展。 扩展的方法有两种：（1）借用外部 RAM 地址来扩展 I/O 端口；（2）采用 I/O 接口新片来扩 充。我们用 8255 并行接口信片来扩展 I/O 端口。 二、8255 输出信号与数码管的连接 LED 灯的显示原理：通过同名管脚上所加电平的高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同 的字形，采用

25、共阴数码管时，其驱动代码如表 1-9 所示。 表 1-9 驱动代码表 显示数值dop g f e d c b a 驱动代码（16 进制） 00 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 006H 2 0 1 0 1 1 0 1 15BH 3 0 1 0 0 1 1 1 14FH 4 0 1 1 0 0 1 1 066H 5 0 1 1 0 1 1 0 06DH 6 0 1 1 1 1 1 0 07DH 7 0 0 0 0 0 1 1 107H 8 0 1 1 1 1 1 1 17FH 8255A 芯片与数码管的连接如图 1-9 所示。 三、74LS244 芯片和发光二

26、极管的作用 其中 74LS244 芯片主要扩展对数码管的显示而发光二极管则做为交通灯（红、黄、绿） ， 图 1-9 显示电路 74LS244 由 2 组、每组四路输入、输出构成。每组有一个控制端 G，由控制端的高或低电平决定 该组数据被接通还是断开。如图 1-10 图 1-10 逻辑引脚功能图 引脚功能： 1A11A4,2A12A4 输入端 /1G, /2G 三态允许端(低电平有效) 1Y11Y4,2Y12Y4 输出端 第二章 系统软件设计 2.1 系统程序设计流程图 系统开启电源之后，自动复位，初始化数据之后，程序开始工作。主程序流程见图 2-1 和图 2-2 所示。 开始 初始化 等待键盘

27、事件 键盘事件 处理 显示程序 处理 图 2-1 系统流程图 2.2控制器的软件设计 一、每秒钟的设定 定时方法可以有两种，一中是利用 MCS-52 内部定时器产生溢出中断来确定 1 秒的时间，另 一种是采用程序延时的方法。本设计则采用前一种定时方式。 二、计数器初值计算 定时器工作时必须给计数器送计数器初值，这个值是送到 TH 和 TL 中的。他是以加法记数的， 并能从全 1 到全 0 时自动产生溢出中断请求9。因此，我们可以把计数器记满所需的计数值设定为 C 和计数初值设定为 Tc 可得到如下计算通式(2.1)： 2.1C-M c T 式中，M 为计数器初值，该值和计数器工作方式有关。在方

28、式 0 时 M 为 213 ；在方式 1 时 M 的值 为 216；在方式 2 和 3 为 28。计算公式为(2.2)和(2.3)： 2.3 计数 TTMT c) ( 或 2.4 计数 TTMTC/ T计数是单片机时钟周期 T 的 12 倍；Tc为定时初值如单片机的主脉冲频率为 TCLK12MHZ，经过 12 分频后,定时的最长时间为： 图 2-2 系统的程序流程图 方式 max213微秒8.192 毫秒 方式 max216微秒65.536 毫秒 显然秒钟已经超过了计数器的最大定时间，所以我们只有采用定时器和软件相结合的办法 才能解决这个问题 三、定时器实现 1 秒延时的方法 我们采用在主程序

29、中设定一个初值为 20 的软件计数器和使 T0定时 50 毫秒。这样每当 T0到 50 毫秒时 CPU 就响应它的溢出中断请求，进入他的中断服务子程序10。在中断服务子程序中， CPU 先使软件计数器减，然后判断它是否为零。为零表示秒已到可以返回到输出时间显示程 序。 四、软件延时 MCS-52 的工作频率为 2-12MHZ，我们选用的 89C52 单片机的工作频率为 6MHZ。机器周期 与主频有关，机器周期是主频的 12 倍，所以一个机器周期的时间为 12*（1/6M）=2us。我们可以 知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定 1 秒的时间。 2.3 监测和显示原理

30、设计 若南北方向绿灯倒计时，则东西方向进行车流量的监测，通过 P2.0 口由高电平变成低电平就 记录有 1 辆车进入等待区，当车流量大于或等于 50，则将东西方向绿灯点亮的时间延长 10 秒，反 之不变。若东西方向进入绿灯倒计时状态，则东西方向不进行车流量的监测。 当定时器定时为 1 秒，时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序，它将依次显示信号灯时 间 ，同时一直显示信号灯的颜色，这时在返回定时子程序定时一秒，在显示黄灯的下一个时间， 这样依次把所有的灯色的时间显示完后在重新给时间计数器赋初值 ，重新进入循环。 第三章 调试与分析 3.1 系统调试与分析 整个电路安装焊接之后，开始调试。 首先

31、对程序进行调试，没有芯片的支持，系统将无法正常运行，而一个程序是否能正常运行， 首先要检查它的语法上有没有错误，检查程序语法的错误。利用 Keil uVision3 软件对程序进行调 试。首先将程序在程序编辑器中编辑，因为在调试时没有实验箱，所以在调试时只能看有没有错 误，即只能对程序进行编译连接，如果有编译连接错误，将鼠标指向窗口内的错误提示信息，双 击左键，光标将自动跳到编辑窗口源程序文件发生错误的地方，对程序进行修改。在修改正确之 后就可以产生一个 HEX 文件，该文件就是程序的代码文件。然后使用 Proteus 6 Professional 进行 软件仿真，显示如图 3-1 所示。 图

32、 3-1 交通灯的仿真电路 然后把程序烧制程序成功之后，开始进行硬件调试。导通电源之后，数码管不显示，6 个灯全 亮现象，在吴老师的指导下找到了问题，复位电路有虚焊点，造成一直复位状态，单片机不工作。 在调试监测功能时发现根本无法实现，接着对 P2.0 口进行电平测试，测得该口总处于高电平，最 后检查监测电路，发现红外对管接反。把所有问题都处理好，系统运行正常，很好地实现了设计 的各个功能。 总 结 本设计是采用一个单片机系统来进行根据车流量自动调整交通灯的设计与制作，它具有全集 成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低价格等优点，是一个值得推广的一种方法。 在设计本作品时，我通过查阅网络与

33、图书馆搜集到的资料，再加上指导吴晓飞老师的耐心指 导与资料提供，设计出了这一套根据车流量自动调整交通灯系统的主要硬件结构和软件结构，基 本完成了任务书的要求，但是由于设计的理论基础尚浅，对课题的研究经验还不成熟，使得在技 术的解决与运用上显得粗糙了一些，在某些技术关键上的叙述不能达到详细、精辟。但是这个系 统的设计却不缺乏自己的特点和创新点，特归纳为以下几点： 该产品的互换性好，响应速度快，抗干扰能力强，外围电路简单易懂，体积小。 该系统能用软件的方式设计硬件，所以用软件方式设计的系统向硬件系统的转换是由有关 开发软件自动完成的。 设计过程中可以对有关软件进行各种仿真，且系统可现场编程，在线升

34、级，所以有不同的 功能可以实现。 可以从以前的组合设计转向真正的自由设计，所以设计的移植性好，效率高。可适合大规 模的现场操作。 因为整个系统可集成在一个芯片上，因此体积小，外围电路简单、功耗低，可靠边性更高。 在软件上，充分利用了 AT89C52 的强大功能，实现了信息的快速处理和控制、显示功能，能 精确监测。该系统的应用有助于车道的使用效率，对城市主要干道有着缓解交通压力。更进一步 实现了自动化，高效率。 由于本人的水平有限，设计当中，难免会有不少的缺点和不足之处，恳请教导老师批评并改 正。 参 考 文 献 1 黄毅智能交通灯控制系统的设计与实现J.科技资讯,2008,12(28):125

35、-128. 2 郑建光基于 AT89C51 单片机的交通灯系统设计J.自动化与仪器仪表,2008,11(6):30-33. 3 姚林芳交通灯智能控制系统的设计与实现J.电脑知识与技术, 2008,4(5):1235-1236. 4 付媛媛，涂立用 8031 单片机进行城市交通灯控制J,科技创业月刊,2007,10(9):182-183. 5 李生明，杨红利用 PLC 实现十字路口交通灯的控制N.长江工程职业技术学院学报, 2007-3-16(3). 6 李广弟，朱月秀，冷祖祁单片机基础M.北京航空航天大学出版社,2007:133-155. 7 姜志海，刘连鑫单片微型计算机原理及应用M.机械工业

36、出版社,2007:20-34. 8 姚臻红外监测系统的设计J,漳州师范学院学报(自然科学版),2007,13(2):72-74. 9 赵文博，刘文涛单片机语言 C51 程序设计M.人民邮电出版社,2007:15-18. 10 张世生怎么样分析单片机程序J.科技情报开发与经济,2007, 16(3):227-228. 致 谢 这三年来，得到院领导和我们的专业老师对我的谆谆教诲和帮助，学会了单片机工作原理， 模拟集成电路工作原理以及一些专门集成块的运用方法，电路的设计，控制电路的设计等等，使 自己多年来所学的理论知识和实践做到有机的组合，进一步深化巩固自己的理论知识。 同时也让我深深体味到电子是一

37、种更新很快的行业，要想跟上时代，就得自我不断的努力， 只靠在学校所学的东西是远远不够的，所以必须在以后的工作的中不断的学习，打下坚定的基础。 在此，我表示衷心的感谢。尤其是指导 XXX 老师对我的关心和帮助，这次毕业设计能圆满的 成功，多是得于指导老师的细心指导和详细的批改。她无论在理论上还是实践中都给予我有很大 的帮助，使我得到不少的提高，这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的 辅导。 另外，在这次毕业设计中，同组的同学同样给了我很大的帮助，此外我还得到很多同学的不 少帮助，解决了不少的难题。在此，我由衷的感谢他们对我的帮助。 附录 1 系统总原理 附录 2 系统整体 PC

38、B 板图 附录 3 元器件清单 序号元件名称型号与规格单位数量 560只25 1电阻 10K只4 红只3 黄只22发光二极管 绿只2 3晶振6M只1 30Pf 瓷片电容只2 1uf 电解电容只1 100uf 电解电容只1 4电容 104 瓷片电容只1 发射管只1 5红外对管 接收管只1 6按钮开关4 脚只2 7拨动开关6 脚只1 88 位拨动开关只1 9排线8 针根2 10双位共阴数码管只1 AT89C52个1 8255个1 74LS244个2 8 芯片 74LS373个1 附录 4 源程序 ;P2.1 接开关，当 DISP_CAR_NUM=0 时，数码管显示车流量，否则，数码管显示东西方向的

39、倒 计时值 ;P2.2 接开关，用于刚开机时，设定东西方向的红绿灯的倒计时时间，当 SET_TIME=0 时，设定 倒计时值，然后系统按设定后的倒计时时间工作 ;当 SET_TIME=1 时，系统跳过倒计时设定,按默认的红灯 60S，绿灯 80S 的时间工作。 ;P1.7 接开关，配合 SET_TIME 口的开关，当 P1.7=1 时，设定东西方向红灯的倒计时值，否则， 设定东西方向绿灯的倒计时值 DETECT_CAR BIT P2.0 DISP_CAR_NUM BIT P2.1 SET_TIME BIT P2.2 BJ_LED BIT P3.0 BIT_DELAY10S BIT 00H OR

40、G 0000H ;主程序的入口地址 LJMP MAIN ;跳转到主程序的开始处 ORG 000BH ;定时器 0 的中断程序入口地址 LJMP T0_INT ;跳转到中断服务程序处 ;* ORG 0030H MAIN : MOV SP,#50H CLR BIT_DELAY10S ;东西方向绿灯延时 10S 标志位，当该位为 1 时，延时 10S，否则， 不延时。 MOV TMOD,#51H ;设置 T1 为计数方式,T0 为定时方式，且都工作于模式 1 MOV TL0,#78H ;给定时器 T0 送定时 10ms 的初值 MOV TH0,#0ECH MOV R7,#60 ; MOV R0,#8

41、0 MOV 30H,#0 ; 30H 用于存放东西方向绿灯亮时的车流量 MOV 31H,R0 ;31H 用于保存东西方向绿灯点亮的原始值 MOV DPTR ,#0003H MOV A, #80H ;给 8255 赋初值，8255 工作于方式 0 MOVX DPTR, A SETB ET0 SETB EA AGAIN: JB SET_TIME,N0 ;判断是否要设定东西方向红绿灯时间的初值，若 SET_TIME 为 1 则跳转 JB P1.7,RED ;判断 P1.7 是否为 1，若为 1 则设定红灯时间，否则设定绿灯时间 MOV A,P1 ANL A,#7FH MOV R0,A ;存入东西方向

42、绿灯初始时间 MOV 31H,R0 MOV R3,A LCALL DISP1 AJMP AGAIN RED: MOV A,P1 ANL A,#7FH ;P1.7 置 0 MOV R7,A ;存入东西方向红灯初始时间 MOV R3,A LCALL DISP1 AJMP AGAIN ;- 东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮- N0: SETB TR0 ;启动 T0 计时器 MOV 76H,R7 ;红灯时间存入 76H N00: MOV A,76H ;东西方向禁止，南北方向通行 MOV R3,A MOV DPTR,#0000H ;置 8255A 口，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮 MOV A,#0DDH

43、 MOVX DPTR, A N21: JNB DETECT_CAR,T03 N22: CJNE R3,#05H,N21 ;-黄灯闪烁 5 秒程序- ;SETB BJ_LED MOV R3,#05H N1: MOV DPTR,#0000H ;置 8255A 口 MOV A,#01EH ;东西，南北方向黄灯亮 MOVX DPTR,A N11: MOV R4,#00H N12: CJNE R4,#50,$ ;黄灯持续亮 0.5 秒 N13: MOV DPTR,#0000H ; 置 8255A 口，南北方向黄灯灭 MOV A,#01FH MOVX DPTR,A N14: MOV R4,#00H CJN

44、E R4,#50,$ ;黄灯持续灭 0.5 秒 CJNE R3,#00H,N1 ;闪烁时间达 5 秒则退出 ;- 东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮- MOV 30H,#0 MOV R0,31H JNB BIT_DELAY10S,N2 MOV A,R0 ;将东西方向绿灯点亮的时间延长 10S ADD A,#10 MOV R0 ,A N2: MOV A,R0 ;东西通行，南北禁止 MOV R3,A MOV DPTR,#0000H ; 置 8255A 口，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮 MOV A,#0EBH MOVX DPTR,A N23: CJNE R3,#05H,N23 ;-黄灯闪烁 5 秒程序- MOV R3,#05H N3: MOV DPTR,#0000H ;置 8255A 口，东西，南北方向黄灯亮 M