基于单片机的交通灯控制系统的设计与仿真_苏玉萍

第27卷第19期

2011年10月

甘肃科技

GansuScienceandTechnology

Vol.27No.19Oct.2011

基于单片机的交通灯控制系统的设计与仿真

苏玉萍

（西北民族大学电气工程学院，甘肃兰州730030）

摘

要：以AT89C51单片机为核心器件设计了十字路口的交通灯控制系统。详细地介绍了交通灯控制系统的硬件

设计和软件设计过程，用Proteus仿真软件对整个系统进行了模拟仿真。结果表明，该系统除了能够实现控制红绿交通灯的基本功能外，还能用LED数码管进行倒计时显示，并且考虑了特殊车辆的运行情况。该系统具有成本低、简单、经济，实用性强等特点。关键词：交通灯；单片机；Proteus；仿真中图分类号：TP311

随着我国国民经济和城市化的迅速发展，城市

交通堵塞问题越来越严重，而街道各十字路口，又是车辆通行的瓶颈所在。解决城市交叉口的交通拥挤问题越来越紧迫。交通控制灯是我们日常生活中重要的交通控制设施，安装在各个交叉路口，在疏导车辆通行中有着很重要的意义。交通控制灯有红黄绿三种颜色组成，红灯代表停止，绿灯代表通行，黄灯代表警示，提示人们注意红、绿灯的状态即将切换。本文采用51系列单片机AT89C51芯片配以数码显示管，发光二极管等来进行交通控制灯的设计，通过Proteus软件仿真平台进行仿真，可以达到比较好的设计效果。

2硬件系统设计

该控制系统主要由AT89C51芯片、时钟电路、

LED模复位电路、紧急控制电路、数码管显示电路、拟灯组6部分组成，硬件系统如图1所示。

图1交通灯控制硬件系统

4KB片内其中AT89C51内部是8位的CPU，ROM以及128B的可使用的片内RAM，32根并行I/O接口，2个16位的定时、5个中断源，2计数器，个中断优先级的中断结构。价格低廉、性价比高，是单片机中的主流产品。时钟电路由AT89C51的18、19脚的时钟端（XTAL1及XTAL2）以及12MHz晶C2组成，振X1、电容C1、采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路，通过在VCC和RSTRST和VSS之间加一个之间加一个10μF电容C3，

10kΩ电阻R1就可实现上电自动复位［2］。

LED模拟灯组可采用二极管模拟交通红绿灯的显示，其亮灭及闪烁方式与路口的红绿灯同步。数码管选用共阳极数码管，用来显示灯的剩余时间。在设计中采用6个发光二极管来模拟路口的红黄绿

［3］

灯，使用单片机P1端口对二极管进行控制，其中P1.0、P1.1、P1.2分别控制东西方向的红黄绿交通

1设计要求

十字路口的东西南北四个方向各有一组红绿灯

和一个时钟系统，时钟系统由两个LED数码管组成，用倒计时方式显示红黄绿灯的时间，即各灯亮时，时钟为点亮的最大时间，以后每1s显示数据减1，直到减为0。具体要求如下：状态1：南北通行，东西禁行。南北方向绿灯亮35s，东西方向红灯亮35s。状态2：南北黄闪，东西禁行。南北方向绿灯熄灭，黄灯闪烁5s，东西方向仍亮红灯。状态3：南北禁行，东西通行。南北方向红灯亮35s，东西方向绿灯亮35s。状态4：南北禁行，东西黄闪。南北方向仍亮红灯，东西方向绿灯熄灭，黄灯闪烁5s。系统按此顺序循环工作。当各方向车流量比较少时，可以使四个方向的绿色灯全亮。如果发生紧急事件，则按下紧急按钮，此时东西、南北向都亮红［1］灯。

P1.3、P1.4、P1.5控制南北方向的红黄绿交通灯，灯。其对应关系见表1。用单片机的P0端口和P2

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