单片机交通灯控制器设计.pdfVIP

摘要

交通灯是交管部分管理城市交通的重要工具。现在交通灯一般设在十字路口，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、车辆分流发挥着作用。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MCS-51系列单

片机AT89C52为中心器件来设计交通灯控制器，实现了红绿灯循环点亮，同时数码管显示倒

计时时间，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示；本系统还设置了一个紧急模式，按下紧急模式按

钮，各个方向都为红灯，所有车辆禁止通行。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操

作简单、维护方便、扩展功能强。

关键词：单片机；交通灯

第一章绪论

1.1单片机概述

单片机(单片微型计算机)是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有

数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、

定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D

转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

随着微电子技术，自动控制技术,微机应用技术的发展，使单片微型计算机也得到迅速

的发展，单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，单片机微型计算机简称单片机，特

别适用于控制领域，故又称为微控制器。

单片机的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。它

已成为工业控制领域，智能仪器仪表，尖端武器，日常生活中最广泛使用的控制器。

1.2交通灯发展现状

最早的交通灯出现于一八六八年英国伦敦。那时的交通灯只有红、绿两色，经改良后，

再增加一盏黄色的灯，红灯表示停止，黄灯表示准备，绿灯则表示通行。颜色也有各自要表

达的含意，要表达热或剧烈的话，最强是红色，其次是黄色。绿色则有较冷及平静的含意。

因此，人们常以红色代表危险，黄色代表警觉，绿色代表安全。由于红光的穿透力最强，其

他颜色的光很容易被散射，在雾天里就不容易看见，而红光最不容易被散射，即使空气能见

度比较低，也容易被看见，不会发生事故。所以我们用红色表示禁止。

中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。

从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定

时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。

目前，交通灯已是交管部分管理城市交通的重要工具。现在交通灯一般设在十字路口，

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、车辆分流发挥着作用。目前绝大部分交通灯其时间都是设定好的，

采用的是单段式定时控制或多段式定时控制。

面向21世纪的智能化汽车的交通运输系统应使车、路高度智能化，使人、车、路三者

合一，逐步实现汽车在公路上自动安全地运行。为解决交通堵塞，交通事故的国际难题而发

展起来的智能交通系统，是将先进的信息技术，数据通讯和传输技术、电子自动控制技术及

计算机处理技术等有效地用于整个地面运输管理体系，全方位发挥作用的实时、准确、高效

的公路综合管理系统。

第二章系统方案

2.1系统要求指标及其功能

本系统要实现：

1.正常模式

第一阶段：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，倒计时60秒。此时东西方向车

辆通行，南北方向禁止。

第二阶段：当计时到最后5秒，东西方向绿灯灭，黄灯每秒闪烁一次。

第三阶段：当计时到零后，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，再次倒计时60秒。此时东

西方向车辆禁止，南北方向车辆通行。

第四阶段：当计时到最后5秒，南北方向绿灯灭，黄灯每秒闪烁一次。

2.紧急模式：按下紧急按钮，各个方向都强制变为红灯。所有方向禁止通行。

2.2各种方案选择比较

2.2.1实现方式的选择

方案一：采用纯数字门电路。通过各种逻辑门电路的组合连接，实现系统功能。此方案

设计复杂，电路复杂，功能单一，且需要门电路较多，成本较高，也不美观。维护调试都比

较麻烦。

方案二：采用单片机为主控制器。此方案电路简