【17页】基于单片机的交通信号灯的控制系统设计在线文档

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装臵，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机摄像机全自动洗衣机的控制，以及程控玩具电子宠物等等，这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人智能仪表医疗器械了。

为使单片机能自动完成特定任务，必须把要解决的问题编成系列指令这些指令必须是选定随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速大寻址范围强运算能力的位位位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。

以满二〇二年四月三日星期二足不同的客户要求单片机的应用原理单片机由运算器控制器存储器输入输出设备构成。

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，条指令对应着种基本操作单片机所能执行的全部指令，就是该单片机令对应着种基本操作单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即条条执行的指令的过程，所谓指二年四月三日星期二足不同的客户要求单片机的应用原理单片机由运算器控制器存储器输入输出设备构成。

部分内容简介特征是方面发展位单片机，位单片机及专用型单片机另方面不断完善高档位单片机，改善其结构，增加片内器件。

随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速大寻址范围强运算能力的位位位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。

以满二〇二年四月三日星期二足不同的客户要求单片机的应用原理单片机由运算器控制器存储器输入输出设备构成。

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，条指令对应着种基本操作单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。

为使单片机能自动完成特定任务，必须把要解决的问题编成系列指令这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令，这系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件存储器中。

存储器由许多存储单元最小的存储单位组成，就像大楼房有许多房间组成样，指令就存放在这些单元里，单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯个房间号样，每个存储单元也必须被分配到唯的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，然后再被执行。

程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令条条取出并加以执行，必须有个部件能追踪指令所在的地址，这部件就是程序计数器包含在中，在开始执行程序时，给赋以程序中第条指令所在的地址，然后取得每条要执行的命令，在中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，可能是或，以指向下条指令的起始地址，保证指令顺序执行。

单片机的应用领域这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表实时工控通讯设备导航系统家用电器等。

各种产品旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效。

产品名称前冠以形容词智能型，如智能型洗衣机等。

现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。

究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装臵，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机摄像机全自动洗衣机的控制，以及程控玩具电子宠物等等，这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人智能仪表医疗器械了。

可见单机片的运用给我们的日常生产和生活带来了极大地方便，单片机广泛应用于仪器仪表家用电器医用设备航空航天专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统数据采集系统。

例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲洗衣机电冰箱空调机彩电其他音响视频器材再到电子秤量设备，五花八门，二〇二年四月三日星期二无所不在。

在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机小型程控交换机楼宇自动通信呼叫系统列车无线通信再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。

单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

在各种大型电器中的模块化应用些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。

如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中有别于磁带机的原理，就需要复杂的类似于计算机的原理。

如音乐信号以数字的形式存于存储器中类似于，由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号类似于声卡。

在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏率，也方便于更换。

单片机在汽车设备领域中的应用单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于总线的汽车发动机智能电子控制器，导航系统，防抱死系统，制动系统等等。

单片机发展方向此外，单片机在工商，金融，科研教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途从单片机的发展历程看，未来单片机技术将向多功能高性能高速度低电压低功耗外围电路内装化及片内储存器容量增加的方向发展。

单片机概述及特点单机片又称单片微控制器，它不是完成个逻辑功能的芯片，而是把个计算机系统集成到个芯片上。

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来当端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在编程期间，此引脚也用于施加编程电源。

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

来自反向振荡器的输出。

系统模拟以下的交通情况正常情况下，道道交叉组成十字路口，是主道，是支道轮流放行，道放行秒两个数码管从秒开始倒数，其中秒用于警告，道放行秒两个数码管从秒开始倒数，其中秒用于警告。

道有车而另道无车用按键开关模拟时，使有车车道放行。

有紧急车辆通过用按键开关模拟时，道均为红灯两个数码管显示。

设计思路正常情况下运行主程序，采用秒延时子程序的反复调用来实现各种定时时间道有车而另道无车时，采用外部中断方式进入与其相适应的中断服务程序，并设臵该中断为低优先级中断有紧急车辆通过时，采用外部中断方式进入与其相适应的中断服务程序，并设臵该中断为高优先级中断，实现中断嵌套。

电源电路从硬件结构图可知，无论是单片机工作电源二极管还是数码管的驱动，都要用到的直流电源，所以，个稳定的持续的直流电源对本二〇二年四月三日星期二系统十分重要。

本系统运用桥式整流电路，将交流转换为直流，为各部分电路提供恒定的直流。

模拟部分和数字部分分别采用个的稳压管供电，保证电路的稳定性和抗干扰，其电路如图。

电源的主要器件介绍为全波整流电桥，其内部结构如图图稳压供电电路二〇二年四月三日星期二其工作原理如下电桥端接交流电源，为支直流输出端。

当时刻，交瞬时值为上下即端为，端为，电流从端输入，经间的二极管到端，再经端的负载流到端，然后经间的二极管流回交流负端同理，电流从端流入，从端流回交流负端。

电源电路工作原理从接口输入的左右的交流电压波形如图所示，经全波整流电桥整流后，得到幅值为左右的波动直流如图所示。

这波动的直流经滤波后，得到较平稳的直流，再经稳压为，再次滤波后，得到稳定的直流电流如图所示，为系统无线电接收发模块和解码芯片路供电。

为继电器驱动管，当其基极接收到解码芯片的高电平时，继电器吸合，接通，电压经稳压后为开机供电。

软件编程设计过程图全波整流电路二〇二年四月三日星期二主程序采用查询方式定时，由寄存器确定调用延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种时间。

子程序采用定时器方式，查询式定时，定时器定时，寄存器确定循环次，从而获取的延时时间。

道有车而另道无车的中断服务程序首先要保护现场，因而需用到延时子程序和口故需保护的寄存器有和。

保护现场时还需关中断，以防止高优先级中断紧急车辆通过所产生的中断出现时导致程序混乱。

然后，关中断，恢复现场，再开中断，返回主程序。

紧急车辆出现是的中断服务程序也需要保护现场，但无需关中断因其为高优先级中断，然后执行相应的服务，待交通灯信号出现后延时，确保紧急车辆通过交叉路口。

然后，恢复现场，返回主程序。

交通信号灯模拟控制系统主程序及中断服务程序的流程图如图所示。

交通信号灯的软件设计参考如下指向主程序主程序亮东西向绿灯，东西向放行亮南北向红灯，南北向延时开始初始化绿红延时黄红延时红绿延时黄红延时图软件流程图二〇二年四月三日星期二禁止通行延时熄灭东西