存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛结构，另种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为的结构，即普林斯顿结构。的系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品位的系列单片机则采用普林斯顿结构。论文研究内容与章节安排本文首先通过序言介绍了交通的由来，以及单片机芯片相关知识，然后通过实际交通灯的考察，运用单片机的知识加以实现。章节安排如下第章介绍交通灯的由来，以及单片机芯片相关知识第二章通过比较法，选出我们用到的方案第三章理论分析和计算出相关参数第四章电路图设计第五章程序设计与流程图第六章总结与致谢第二章方案比较设计与论证电源提供方案为使模块稳定工作，须有可靠电源。我们考虑了两种电源方案方案采用的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用缺点是各模块都采用电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方案二采用单片机控制模块提供电源。本方案的优点是系统简明扼要，节约成本缺点是输出功率不高。综上所述，我们选择第二种方案，如图。图电源电路显示界面方案该系统要求完成倒计时状态灯等功能。基于上述原因，我们考虑了三种方案方案完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，无法胜任题目要求。方案二完全采用点阵式显示。这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。方案三采用数码管与点阵相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊，第三种方案可互补二方案的优缺，我们决定采用方案三以实现系统的显示功能。输入方案题目要求系统能手动设灯亮时间紧急情况处理，我们讨论了两种方案方案采用扩展口及键盘，显示等。该方案的优点是使用灵活可编程，并且有,及计数器。若用该方案，可提供较多口,但操作起来稍显复杂。方案二直接在口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多，我们使用四个按键，分别是。由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的口就可实现，且本身的计数器及已经够用，故选择方案二。第三章理论分析与计算交通灯显示时序的理论分析与计算对于个交通路口来说，能在最短的时间内达到最大的车流量，就算是达到了最佳的性能，我们称在单位时间内多能达到的最大车流为车流量，用公式车流量车流时间来表示。图标号设定规则状态图说明此图为直方图，上边为北路口灯，右边为东路口灯，下边为南路口灯，左边为西路口灯。行人灯行人灯白圈代表红灯黑圈代表绿灯左弯灯车人行驶右弯灯图所示为种红绿灯规则的状态图，分别设定为，交通灯以这四种状态为个周期，循环执行见图。图车辆行驶状态图车辆行驶状态图车辆行驶状态图车辆行驶状态交通灯四种状态请注意图和图，它们在个时间段中四个方向都可以通车，这种状态能在定的时间内达到较大的车流量，效率特别高。依据上述的车辆行驶的状态图，可以列出各个路口灯的逻辑表，由于相向的灯的状态图是样的，所以只需写出相邻路口的灯的逻辑表根据图可以看出，相邻路口的灯它们的状态在相位上相差。因此最终只需写出组的逻辑状态表。如表所示外圈是北方为前进方向的状态循环，内圈是东方为前进方向的状态循环的状态逻辑值显示时间从秒到秒的状态逻辑值显示时间从秒到秒的状态逻辑值显示时间从秒到秒的状态逻辑值显示时间从秒到秒表交通灯的循环逻辑表表中的代表是红灯亮也代表逻辑上的，是代表绿灯亮也代表逻辑上的，依上表，就可以向相应的端口送逻辑值。交通灯显示时间的理论分析与计算东西和南北方向的放行时间的长短是依据路口的各个方向平时的车流量来设定，并且各个状态保持的时间之有严格的对应关系，其公式如下所示开始我们可以依据上述的标准来改变车辆的放行时间。按照般的规则，个十字路口可分为主干道和次干道，主干道的放行时间大于次干道的放行时间，我们设定值时也应以此为参考。第四章电路图及设计文件灯控制电路设计红绿灯的显示采用普通的发光二极管，每个方向上设置红绿黄灯及行人灯各个，共四组，如图所示。如果东西方向红灯亮那南北方向就是绿灯，反之亦然，所以在硬件连接图上也成对称分布。图控制电路倒计时显示电路设计段是种常用的数码显示屏。这种数码管的每个线段都是个发光二极管，因而把它叫做数码管。由于在数码管的右下角增加了个小数点，形成了所谓的南北禁行函数定义定时器初始化延时延时键盘扫描数码管选择定义段码共阳数码管位选变量定义累加位半秒，秒寄存器键值标记位东西通行，南北通行东西黄灯，南北黄灯主函数定时器初始化定时初值按键扫描设置时间恢复南北禁行，定时器停止东西禁行，定时器停止状态东西方向绿灯，少秒南北方向红灯状态东西方向黄灯南北方向红灯状态东西方向红灯南北方向绿灯，少秒状态名称功能定时器初始化指令调用无返回无定时自动重装总中断使能定时器中断开关定时器名称功能中断，参数调用返回定时自动重装清零中断标志位定时器中断禁止清零黄灯闪烁标志,换向黄灯闪烁关闭名称功能按键扫描参数调用返回按下延时消颤取消确定弹起延时消颤按下延时消颤取消确定弹起延时消颤按下延时消颤取消确定弹起延时消颤按下延时消颤取消确定弹起延时消颤名称功能延时参数,最大调用无返回无参考文献及网站李朝青单片机原理及接口技术修订版北京北京航空航天大学出版社，年李广弟单片机基础北京北京航空航天大学出版社，年何立民单片机应用技术大全北京北京航空航天大学出版社，年张毅刚单片机原理及接口技术哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，年谭浩强单片机课程设计北京清华大学出版社，年单片机学习网边海龙，单片机开发与典型工程项目，电子工业出版社，年郭天翔单片机网络视频，年。单片机学习网。摘要本系统由单片机系统键盘显示交通灯演示系统组成。系统包括人行道左转右转以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时时间设置紧急情况处理分时段调整信号灯的点亮时间违规车辆检测以及根据具体情况手动控制等功能。关键词，交通规则目录第章序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„交通灯的形成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„芯片简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„论文研究内容与章节安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第二章方案比较设计与论证„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电源提供案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„显示界面方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„输入方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第三章理论分析与计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„交通灯显示时序的理论分析与计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„交通灯显示时间的理论分析与计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第四章电路图及设计文件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„灯控制电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„倒计时显示电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„违规车辆检测电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第五章程序设计思路与流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„主程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„按键子程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第六章测试数据及结果分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„状态灯显示测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„数码管的测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„整体电路测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章序言交通灯的形成当今，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。但这技术在世纪就已出现了。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。这是世界上最早的交通信号灯。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。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示停止，绿色表示注意。年月日，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，年始安装于纽约市号大街的座高塔上。红灯亮表示停止，绿灯亮表示通行。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，种是把压力探测器安在地下，车辆接近红灯便变为绿灯另种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按下嗽叭，就使红灯变为绿灯。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的红灯延长段时间，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。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，除非另种标志禁止种转向。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。我们设计的单片机控制交通灯就是基于信号灯。芯片简介芯片简介是系列单片机的典型产品，我们以这代表性的机型进行系统的讲解。单片机包含中央处理器程序存