51单片机交通灯控制
引言 1
一、选题背景 3
二、单片机简介 3
三、设计基本要求和步骤 3
（一）基本要求 3
（二）设计步骤 3
四、硬件和软件设计 4
（一）硬件电路图 4
（二）程序源代码 5
（三）程序运行效果图 13
总结 15
谢辞 16
参考文献 17
引言
19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下，一位手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩 ，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。
从此，城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市 才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯 。随着各种交通工具的发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。
黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。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。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。
交通指挥灯是非裔美国人加莱特?摩根在1923年发明的。此前，铁路交通已经使用自动转换的灯光信号有一段时间了。但是由于火车是按固定的时刻表以单列方式运行的，而且火车要停下来不是很容易，因此铁路上使用的信号只有一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。
开车的人谁也不愿意看到停车信号。美国夏威夷大学心理学家詹姆斯指出，人有一种将刹车和油门与自尊相互联系的倾向。他说：驾车者看到黄灯亮时，心里便暗暗作好加速的准备。如果此时红灯亮了，马上就会产生一种失望的感觉。他把交叉路口称作“心理动力区”。如果他的理论成立的话，这个区域在佛罗伊德心理学理论中应该是属于超我而非本能的范畴。
新式的红绿灯能将闯红灯的人拍照下来。犯事的司机不久就会收到罚款单。有的红绿灯还具备监测车辆行驶速度的功能。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。
一、选题背景
城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。
二、单片机简介
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，由于其具有集成度高、体积小、功耗低、性价比高、功能强、应用灵活灯优点，所以在工业控制机电一体化灯诸多领域都起着十分重要的作用，并应用越来越广泛。目前单片机技术已成为高职高专院校电子，计算机，机械等专业的学生所要学习的重要课程之一。MCS-51单片机以其典型的结构、完善的总线、丰富的指令系统及众多的位操作功能，为以后其他单片机的发展奠定了基础。单片机是一个大规模集成电路芯片，其上有CPU、存储器、I/O口、其他辅助电路。51单片机包含以下几个部件：一个8位CPU。一个片内振荡器及时钟电路。4KB ROM程序存储器。256B RAM数据存储器。两个16位定时器/计数器。可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储器空间的控制电路。32条可编程的I/O线。一个可编程全双工串行口。具有5个中断源、两个优先级嵌套中断系统。
三、设计基本要求和步骤
（一）基本要求
本系统采用51系列单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现以下功能：
1.初始南北通行，西东禁行，时间为90秒如图1-1
图1-1南北通行，西东禁行
2南北剩6秒时路灯闪烁如图1-2
图1-2绿灯闪烁图
3南北通行剩3秒时路灯熄灭黄灯闪起
4南北通行结束后自动进入西东方向
5西东通行剩6秒时路灯闪起
6西东剩3秒时黄灯亮
7按4键进去深夜模式再次按退出，深夜模式开始时黄灯闪烁，数码管时间不显示
（二）设计步骤
用四个共阳极LED数码管分别表示东西南北四个方向，以数码管的上中下三个灯分别表示红黄蓝三盏灯
用P0P1口分别输出控制模拟交通灯的状态显示的数码管和倒计时显示数码管的状态码
P3~1、P3~2、P3~4，P3~7控制数码管的位选
P2~0 P2~4接收中断信号并反馈给INTO接口进行中断处理，按照基本要求编制程序在实现相应功能。
四、硬件和软件的设计
（一）硬件电路图
按下K1 南北绿灯亮，显示器开始90秒倒计时，再次按下K1显示器恢复到90秒这时按K2初始时间加一按K3初始时间减一按K4进入深夜模式如图2-1
图2-1实物模型
（二）程序源代码
#include
while(num==20) //当1s时间到
{
num=0; //num清0
bei--; //北时间 减1
一、选题背景 3
二、单片机简介 3
三、设计基本要求和步骤 3
（一）基本要求 3
（二）设计步骤 3
四、硬件和软件设计 4
（一）硬件电路图 4
（二）程序源代码 5
（三）程序运行效果图 13
总结 15
谢辞 16
参考文献 17
引言
19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯
从此，城市的交通信号灯
展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。
黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。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。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
交通指挥灯是非裔美国人加莱特?摩根在1923年发明的。此前，铁路交通已经使用自动转换的灯光信号有一段时间了。但是由于火车是按固定的时刻表以单列方式运行的，而且火车要停下来不是很容易，因此铁路上使用的信号只有一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。
开车的人谁也不愿意看到停车信号。美国夏威夷
新式的红绿灯能将闯红灯的人拍照下来。犯事的司机不久就会收到罚款单。有的红绿灯还具备监测车辆行驶速度的功能。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。
一、选题背景
城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。
二、单片机简介
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，由于其具有集成度高、体积小、功耗低、性价比高、功能强、应用灵活灯优点，所以在工业控制机电一体化灯诸多领域都起着十分重要的作用，并应用越来越广泛。目前单片机技术已成为高职高专院校电子，计算机，机械等专业的学生所要学习的重要课程之一。MCS-51单片机以其典型的结构、完善的总线、丰富的指令系统及众多的位操作功能，为以后其他单片机的发展奠定了基础。单片机是一个大规模集成电路芯片，其上有CPU、存储器、I/O口、其他辅助电路。51单片机包含以下几个部件：一个8位CPU。一个片内振荡器及时钟电路。4KB ROM程序存储器。256B RAM数据存储器。两个16位定时器/计数器。可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储器空间的控制电路。32条可编程的I/O线。一个可编程全双工串行口。具有5个中断源、两个优先级嵌套中断系统。
三、设计基本要求和步骤
（一）基本要求
本系统采用51系列单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现以下功能：
1.初始南北通行，西东禁行，时间为90秒如图1-1
图1-1南北通行，西东禁行
2南北剩6秒时路灯闪烁如图1-2
图1-2绿灯闪烁图
3南北通行剩3秒时路灯熄灭黄灯闪起
4南北通行结束后自动进入西东方向
5西东通行剩6秒时路灯闪起
6西东剩3秒时黄灯亮
7按4键进去深夜模式再次按退出，深夜模式开始时黄灯闪烁，数码管时间不显示
（二）设计步骤
用四个共阳极LED数码管分别表示东西南北四个方向，以数码管的上中下三个灯分别表示红黄蓝三盏灯
用P0P1口分别输出控制模拟交通灯的状态显示的数码管和倒计时显示数码管的状态码
P3~1、P3~2、P3~4，P3~7控制数码管的位选
P2~0 P2~4接收中断信号并反馈给INTO接口进行中断处理，按照基本要求编制程序在实现相应功能。
四、硬件和软件的设计
（一）硬件电路图
按下K1 南北绿灯亮，显示器开始90秒倒计时，再次按下K1显示器恢复到90秒这时按K2初始时间加一按K3初始时间减一按K4进入深夜模式如图2-1
图2-1实物模型
（二）程序源代码
#include
while(num==20) //当1s时间到
{
num=0; //num清0
bei--; //北时间 减1
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