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基于单片机控制交通灯电路的设计与实现

摘要：

本设计根据89C51单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，提出一种用单片机自

动控制交通灯及时间显示的方法。同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计

和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。本文对十字路

口状态预设为两种，一种是正常状态，另一种是故障或紧急状态，并分别用黄、红、绿色灯

的不同组合来表示。

Abstract：

Thedesignaccordingto89C51trafficsignalcharacteristicsandthecharacteristicsofthe

actualcontrol,presentsasinglechipmicrocomputerautomaticcontroltrafficlightsandtime

displaymethod.Atthesametimegivesthehardwareandsoftwaredesignmethods,design

process,includingthehardwarecircuitdesignandprogrammingtwosteps,rightinsingle-chip

applications,importanttechnicalissuesthatmaybeencounteredareinvolved.Inthispaper,a

crossroadsforthetwokindsofstatedefault,oneisanormalcondition,anotherisafailureora

stateofemergency,andwereusedyellow,redandgreenlightstoindicatethedifferent

combinations.

关键词：89C51单片机；数码管；LED

引言：

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检

测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心

部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象

特点的软件结合，加以完善。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。

单片机控制的交通信号灯模型可以分为电源电路、单片机主控电路、无线收发控制电路

和显示电路四部分组成，组成电路如图1所示：

第一章绪论

1.1背景

1.1.1单片机发展概述

1946年第一台电子计算机诞生至今，只有50年的时间，依靠微电子技术和半导体技术

的进步，从电子管——晶体管——集成电路——大规模集成电路，现在一块芯片上完全可以

集成几百万甚至上千万只晶体管，使得计算机体积更小，功能更强。特别是近20年时间里，

计算机技术获得飞速的发展，计算机在工农业，科研，教育，国防和航空航天领域获得了广

泛的应用，计算机技术已经是一个国家现代科技水平的重要标志。

单片机诞生于20世纪70年代，像Fairchid公司研制的F8单片微型计算机。所谓单片机

是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(CenterProcessingUnit,也即常称的CPU)和数据

存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计

算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的

电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。

世纪2070年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新

材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简

单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，像Farichild公司

就属于这一类型，它还需配上外围的其他处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机

还有Zilog公司的Z80微处理器。

1.1.2单片机的发展

单片机在近二十多年中得到了迅速发展。70年代中期，从微机家族中派生出