【毕业设计】单片机控制交通灯设计

现在我们对这些引脚的功能加以说明的引脚说明系列单片机中的及均采用封装的双列直接结构，右图是它们的引脚配置，个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，组位共个口，中断口线与口线复用。

现在我们对这些引脚的功能加以说明如图图复位信号复用脚，当通电，时钟电路开始工作，在引脚上出现个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。

初始化后，程序计数器指向，输出口全部为高电平，堆栈指针写入，其它专用寄存器被清。

由高电平下降为低电平后，系统即从地址开始执行程序。

然而，初始复位不改变包括工作寄存器的状态，的初始态。

的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。

此外，还是复用脚，掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部的数据不丢失。

图当访问外部程序器时，地址锁存的输出用于锁存地址的低位字节。

而访问内部程序存储器时，端将有个时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作个时钟向外输出。

更有个特点，当访问外部程序存储器，会跳过个脉冲。

如果单片机是，在编程其间，将用于输入编程脉冲。

当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，的位地址数据将出现在和口上，外部程序存储器则把指令数据放到口上，由读入并执行。

程序存储器的内外部选通线，和单片机，内置有的程序存储器，当为高电平并且程序地址小于时，读取内部程序存储器指令数据，而超过地址则读取外部指令数据。

如为低电平，则不管地址大小，律读取外部程序存储器指令。

显然，对内部无程序存储器的，端必须接地。

在编程时，脚还需加上的编程电压。

芯片简介可编程并行接口芯片简介可编程并行接口芯片有三个输入输出端口，即口口和口，对应于引脚和。

其内部还有个控制寄存器，即控制口。

通常口口作为输入输出的数据端口。

口作为控制或状态信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成位的端口，每个端口包含个位锁存器。

它们分别与端口配合使用，可以用作控制信号输出或作为状态信号输入。

可编程并行接口芯片方式控制字格式说明有两种控制命令字个是方式选择控制字另个是口按位置位复位控制字。

其中口按位置位复位控制字方式使用较为繁难，说明也较冗长，故在此不作叙述，需要时用户可自行查找有关资料。

方式控制字格式说明如表表设定工作方式标志，有效。

口方式选择方式方式方式口功能输入，输出口高位功能输入，输出口方式选择方式，方式口功能输入，输出口低位功能输入，输出可编程并行接口芯片工作方式说明方式基本输入输出方式。

适用于三个端口中的任何个。

每个端口都可以用作输入或输出。

输出可被锁存，输入不能锁存。

方式选通输入输出方式。

这时口或口的位外设线用作输入或输出，口的条线中三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。

方式双向总线方式。

只有口具备双向总线方式，位外设线用作输入或输出，此时口的条线用作通讯联络信号和中断请求信号。

简介是种带三态门的锁存器，其管脚示意图如下示其中为个输入端。

为个输出端。

为数据打入端当为时，锁存器输出状态同输入状态当由变时，数据打入锁存器为输出允许端当时，三态门打开当时，三态门关闭，输出高阻。

四系统硬件设计交通管理的方案论证东西南北两干道交于个十字路口，各干道有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。

黄灯亮提示人们注意红绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为东西南北两干道的公共停车时间。

设东西道比南北道的车流量大，指示灯燃亮的方案如表。

表表说明当东西方向为红灯，此道车辆禁止通行，东西道行人可通过南北道为绿灯，此道车辆通过，行人禁止通行。

时间为秒。

黄灯闪烁秒，警示车辆和行人红绿灯的状态即将切换。

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，行人通行。

时间为秒。

东西方向车流大通行时间长。

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。

此表可根据车流量动态设定红绿灯初始值。

系统硬件设计选用设备单片机片选用设备弹片机片，并行通用接口芯片片，两片，看门狗片，共阴极的七段数码管两个双向晶闸管若干，三端稳压电源个，红黄绿交通灯各两个，开关键盘连线若干。

系统总框图如下图交通灯硬件线路图„„东西道红灯亮黄灯环次，所以秒由于单片机的运行速度很快其他的指令执行时间可以忽略不计。

时间及信号灯的显示并行口的扩展虽然有个位端口，但真正能提供借用的只有口，因为和口通常用于传送外部传送地址和数据，口也有它的第二功能。

因此，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个端口，显然的端口是不够，需要扩展。

扩展的方法有两种借用外部地址来扩展端口采用接口新片来扩充。

我们用并行接口信片来扩展端口。

显示原理当定时器定时为秒，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，同时直显示信号灯的颜色，这时在返回定时子程序定时秒，在显示黄灯的下个时间，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。

口输出信号接信号灯由于发光二极管为共阳极接法，输出端口为低电平，对应的二极管发光，所以可以用置位方法点亮红，绿，黄发光二极管。

输出信号与数码管的连接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量而显示不同的字形如，管角上加上所以上为伏，不亮其余为高电平，全亮则显示为采用共阴级连接其中接地显示数值驱动代码进制表驱动代码表与的连接用的口的连接的片选信号我们用的地址采用全译码方式，当时片选有效，其他无效，用于选择端口为的口为的口为的口为的控制口由于是分时对和储存器进行访问所以的口不会发生冲突程序设计流程图如图所示图开始初始化等待键盘事件键盘事件处理显示程序处理图程序流程图程序源代码主程序的入口地址跳转到主程序的开始处外部中断的中断程序入口地址定时器的中断程序入口地址跳转到中断服务程序处外部中断的中断程序入口地址开中断，允许中断，中断和外部中断中断设置为计数方式，为定时方式，且都工作于模式计数器清零启动计时器允许中断选择边沿触发方式给赋初值，工作于方式判断是否要设定东西方向红绿灯时间的初值，若为则跳转判断是否为，若为则设定红灯时间，否则设定绿灯时间清零存入东西方向绿灯初始时间置清零存入东西方向红灯初始时间，启动计时器红灯时间存入东西方向禁止，南北方向通行置口，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮比较中的值是否为，不为转到当前指令处执行黄灯闪烁秒程序置口，东西，南北方向黄灯亮黄灯持续亮秒置口，南北方向黄灯灭黄灯持续灭秒闪烁时间达秒则退出东西通行，南北禁止置口，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮黄灯闪烁秒程序置口，东西，南北方向黄灯亮黄灯持续亮秒置口，南北方向黄灯灭黄灯持续灭秒闪烁时间达秒则退出闯红灯报警程序报警持续时间秒若倒计时完毕，不再报警报警判断秒是否结束秒延时子程序给定时器送定时的初值判断延时是否够秒，不够则调用显示子程序清零倒计时初值减报警初值减调用显示子程序中断返回显示子程序中值二转十显示转换显示十位显示个位东西方向车流量检测程序若绿灯倒计时完毕，不再检测车流量中断到次则清零东西方向车流量显示程序中值二转十显示转换显示十位显示个位延时子程序字符表，六结论本系统就是充分利用了和芯片的引脚。

系统统采用系列单片机和可编程并行接口芯片为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过芯片的口设置红绿灯燃亮时间的功能红绿灯循环点亮，倒计时剩秒时黄灯闪烁警示交通灯信号通过口输出，显示时间直接通过的口输出至双位数码管车辆闯红灯报警绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示系统不足之处不能控制车的左右转以及自动根据车流改变红绿灯时间等。

这是由于本身地理位子以及车流量情况所定，如果有需要可以设计扩充原系统来实现。

通过这次毕业设计，使我得到了次用专业知识专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。

使我在单片机的基本原理单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧特别是汇编语言的掌握方面都能向前迈了大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。

七感谢词在本次毕业设计中，我得到了指导老师解华明的热心指导。

自始至终关心督促毕业设计进程和进度。

帮助解决毕业设计中遇到的许多问题。

还不断向我们传授分析问题和解决问题的办法，并指出了正确的努力方向，使我在毕设过程中少走很多弯路。

同时，他还提供给我们专门的各种设备及场所，在调试过程中能够有充足的时间。

在这里非常感谢赵老师的指导和帮助，并致以诚挚的谢意，同时，身边的同学给了我许多的帮助。

在此，我向身边关心我的同学致以诚挚的谢意，另外，系里的领导和老师也给了我们必要的指导，我也向系和年级的领导们表示衷心的感谢，最后感谢学院对我这几年的培养。

参考文献张毅坤单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社余锡存曹国华单片机原理及接口技术陕西西安电子科技大学出版社，雷丽文等微机原理与接口技术北京电子工业出版社，部分资料。

目录目录摘要引言二单片机概述三芯片简介芯片简介芯片简介简介四系统硬件设计交通管理的方案论证系统硬件设计五控制器的软件设计每秒钟的设定计数器硬件延时软件延时时间及信号灯的显示程序设计六结论七感谢词参考文献摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用系列单片机和可编程并行接口芯片为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过芯片的口设置红绿灯燃亮时间的功能红绿灯循环点亮，倒计时剩秒时黄灯闪烁警示交通灯信号通过口输出，显示时间直接通过的口输出至双位数码管车辆闯红灯报警绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。

本系统实用性强操作简单扩展功能强。

关键词单片机交通灯闯红灯检测车流量引言当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为