at89c51的交通灯设计
摘 要交通灯在我们日常生活中是广泛多见的，它在我们日常生活中扮演着至关重要的地位，因为它的出现大大改善了我们的交通，为我们日常的生活带来了极大的便利。随着时代的进步，科技的发展。红绿灯也在一代代的更新换代。我们现在所见的交通灯也已经实现了智能化，人性化的特点。这些变化也使我们的生活得到了极大的便利。利用单片机实现的红绿灯设计更有编程简单，设计容易等特点。本文是依据AT89C51而设计的交通灯，我通过软件和硬件的结合。以AT89C51为核心的程序设计，实现红绿灯交替闪烁，以此来达到指挥交通的目的。为了实现在路段可以好的控制车流情况；我另外加设了紧急控制系统让其可以在特殊情况下自行调节红绿灯的点亮时间，以此来应对突发的状况。这样的红绿灯设计有很强的稳定性并且控制相对稳定。也更加的智能人性化。在AT89C51上连接显示电路、复位电路、按键电路、时钟电路，其中显示电路是由数码管和LED灯组成。
目 录
第一章 绪论 1
1.1现代交通现状 1
1.2交通灯所具有的现实意义 1
1.3单片机的介绍以及发展概况 1
1.4交通灯设计方案的选择与论证 3
1.4.1电源方案 4
1.4.2显示电路方案 4
1.4.3输入方案 5
第二章 系统的硬件设计 6
2.1设计总体 6
2.2单片机的选择 6
2.3结构设计 7
2.4单片机外围电路设计 8
2.4.1复位电路设计 8
2.4.2时钟电路设计 9
2.4.3 显示电路设计 10
2.4.4.按键电路设计 11
第三章 交通信号灯控制系统的设计 12
3.1 交通灯具体亮灯控制情况 12
3.2十字路口交通信号灯示意图 13
第四章 交通信号灯软件设计 14
4.1 软件设计应用环境 14
4.2 软件设计流程 15
4.3定时/计数器的运用 16
第五章 Proteus的使用 18
5.1 Proteus的介绍 18
5.2 Pro
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
teus的作用 18
5.3仿真图 19
5.4 实物连接图 20
5.4.1实物散件图 20
5.4.2实物焊接图 20
5.4.3实物连接图 21
5.4.4成品图 22
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1现代交通现状
随着经济的发展，人们的生活水平越来越高，对代步工具的要求也越来越高，一辆辆私家车进入了人们的家庭，大部分的城市交通已经出现了高峰期瘫痪状态，所以，从80年代开始，一段段的高速公路还有高架桥进去人们的视野中，他们的出现对交通有很大的改善。然而，因为人口数量的急剧增加外加地区人口分布极度不平横导致部分地区私家车的数量越来越多，公路的架设毕竟有限，同样公路的研究速度也无法跟上私家车的增长速度，公路的架设数量远远跟不上私家车增加的速度，所以一部分发达城市又出现了拥堵的情况。因此交通建设成了交通部门急需处理的一个问题，以此红绿灯的更新再次被推上了历程。
1.2交通灯所具有的现实意义
根据现在交通的现状我们可以发现，随着车流量的不断加大。发达地区的道路铺设已经跟不上了车辆增加的速度。想要大力铺设道路是不太现实的，如果说让人们减少车辆的使用也不是很现实。这也使得交通状况日剧拥堵。交通灯是城市交通管理的主要手段，现在绝大多数交通灯都是以固定的时间进行交通的指挥疏导。如果将这个弊端改变，根据车流量的数量进行对红绿灯时间的调节这一办法将可以有效的改善交通拥堵的问题。同时这将大大舒缓了交通上的压力。因此交通灯已经成为人们生活中必不可少的一部分。
1.3单片机的介绍以及发展概况
单片机被称为单片微计算机，它是一个半导体芯片。同时集成了CPU、储存器、输入接口、输出接口、定时/计数器和终端系统。
单片机在我们生活中有广泛的应用。
（1）在工业自动化方面，单片机起到了过程控制、数据采集、测控等作用。
（2）我们平时所使用的智能仪器仪表，单片机使其向数字化、多功能化、智能化、综合化的方向发展。这使得仪表的精度和准确度得到了很大的提升，同时还减小了这些仪器的体积，使得仪器更方便于携带。
（3）在日常生活方面，单片机也发挥着至关重要的作用，我们平时所使用的家用电器，比如：电视、冰箱、空调、电脑、洗衣机等都使用了单片机。单片机的出现使得这些电器更人性化、智能化。也使人们的生活更加的便利。
单片机也因为在不同的环境温度下使用的情况不同，也将单片机分为三个等级：
（1）民用和商业级
它的温度适应力在0°到70°C之间，一般适用于机房和办公环境。
（2）工业级
单片机的温度适应力大概在40°到85°C之间，一般适用于工厂和工业控制中，对环境的要求不高。
（3）军用级
单片机的温度适应力大概在65°C到125°C之间，这类单片机对环境的适应能力极强可以在温差很大的野外使用。
单片机在存储结构方面通常采用Harvard(哈佛)结构。其存储结构主要分为两种：
（1）Princeton(普林斯顿)结构，这种结构主要用于微型计算机，它可以将程序和数据合用到一个存储空间，当需要使用时可以再分开。
（2）Harvard结构则一般用于单片机，它是将程序和数据分别存放在两个存储器空间中，使用不同的方式寻址。存放程序和数据的存储器空间分别称为程序存储器和数据存储器。单片机系统处理程序的方式大体没有改变，因此只读存储器构成了程序存储器，同时被人们称为ROM，因为数据是在变化的，所以随机存储器构成了数据存储器，同时被称为RAM。由于单片机用于控制系的原因，所以程序存储器相对而言要大一点，数据存储器则偏小一点。数据存储器和程序存储器有片内和片外之分，所以决定了它们的访问方式的不同。
（3）芯片引脚上一般采用分时复用技术。用于单片机芯片内的功能部件比较多，所以需要较多的引脚信号。因为工艺和场合不同的限制，引脚数目不能太多。为了解决这一个问题，设计者在引脚上设计了两个或者以上的功能。当前引脚所发挥的功能由当前指令和机器状态来决定。
（4）使用特殊功能寄存器的形式对内部资源进行访问。单片机是一个集成芯片，其集成了计算机的微CPU、存储器、输入/输出接口、定时器、计数器、中断系统和串行接口等电路。
（5）指令系统一般使用面向控制的指令系统。单片机具有很强的逻辑控制能力，所以完全可以满足系统控制的要求。为了方便运算单片机中安装了一个独立的位处理器，称为布尔处理器，一般用来位运算。
目 录
第一章 绪论 1
1.1现代交通现状 1
1.2交通灯所具有的现实意义 1
1.3单片机的介绍以及发展概况 1
1.4交通灯设计方案的选择与论证 3
1.4.1电源方案 4
1.4.2显示电路方案 4
1.4.3输入方案 5
第二章 系统的硬件设计 6
2.1设计总体 6
2.2单片机的选择 6
2.3结构设计 7
2.4单片机外围电路设计 8
2.4.1复位电路设计 8
2.4.2时钟电路设计 9
2.4.3 显示电路设计 10
2.4.4.按键电路设计 11
第三章 交通信号灯控制系统的设计 12
3.1 交通灯具体亮灯控制情况 12
3.2十字路口交通信号灯示意图 13
第四章 交通信号灯软件设计 14
4.1 软件设计应用环境 14
4.2 软件设计流程 15
4.3定时/计数器的运用 16
第五章 Proteus的使用 18
5.1 Proteus的介绍 18
5.2 Pro
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
teus的作用 18
5.3仿真图 19
5.4 实物连接图 20
5.4.1实物散件图 20
5.4.2实物焊接图 20
5.4.3实物连接图 21
5.4.4成品图 22
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1现代交通现状
随着经济的发展，人们的生活水平越来越高，对代步工具的要求也越来越高，一辆辆私家车进入了人们的家庭，大部分的城市交通已经出现了高峰期瘫痪状态，所以，从80年代开始，一段段的高速公路还有高架桥进去人们的视野中，他们的出现对交通有很大的改善。然而，因为人口数量的急剧增加外加地区人口分布极度不平横导致部分地区私家车的数量越来越多，公路的架设毕竟有限，同样公路的研究速度也无法跟上私家车的增长速度，公路的架设数量远远跟不上私家车增加的速度，所以一部分发达城市又出现了拥堵的情况。因此交通建设成了交通部门急需处理的一个问题，以此红绿灯的更新再次被推上了历程。
1.2交通灯所具有的现实意义
根据现在交通的现状我们可以发现，随着车流量的不断加大。发达地区的道路铺设已经跟不上了车辆增加的速度。想要大力铺设道路是不太现实的，如果说让人们减少车辆的使用也不是很现实。这也使得交通状况日剧拥堵。交通灯是城市交通管理的主要手段，现在绝大多数交通灯都是以固定的时间进行交通的指挥疏导。如果将这个弊端改变，根据车流量的数量进行对红绿灯时间的调节这一办法将可以有效的改善交通拥堵的问题。同时这将大大舒缓了交通上的压力。因此交通灯已经成为人们生活中必不可少的一部分。
1.3单片机的介绍以及发展概况
单片机被称为单片微计算机，它是一个半导体芯片。同时集成了CPU、储存器、输入接口、输出接口、定时/计数器和终端系统。
单片机在我们生活中有广泛的应用。
（1）在工业自动化方面，单片机起到了过程控制、数据采集、测控等作用。
（2）我们平时所使用的智能仪器仪表，单片机使其向数字化、多功能化、智能化、综合化的方向发展。这使得仪表的精度和准确度得到了很大的提升，同时还减小了这些仪器的体积，使得仪器更方便于携带。
（3）在日常生活方面，单片机也发挥着至关重要的作用，我们平时所使用的家用电器，比如：电视、冰箱、空调、电脑、洗衣机等都使用了单片机。单片机的出现使得这些电器更人性化、智能化。也使人们的生活更加的便利。
单片机也因为在不同的环境温度下使用的情况不同，也将单片机分为三个等级：
（1）民用和商业级
它的温度适应力在0°到70°C之间，一般适用于机房和办公环境。
（2）工业级
单片机的温度适应力大概在40°到85°C之间，一般适用于工厂和工业控制中，对环境的要求不高。
（3）军用级
单片机的温度适应力大概在65°C到125°C之间，这类单片机对环境的适应能力极强可以在温差很大的野外使用。
单片机在存储结构方面通常采用Harvard(哈佛)结构。其存储结构主要分为两种：
（1）Princeton(普林斯顿)结构，这种结构主要用于微型计算机，它可以将程序和数据合用到一个存储空间，当需要使用时可以再分开。
（2）Harvard结构则一般用于单片机，它是将程序和数据分别存放在两个存储器空间中，使用不同的方式寻址。存放程序和数据的存储器空间分别称为程序存储器和数据存储器。单片机系统处理程序的方式大体没有改变，因此只读存储器构成了程序存储器，同时被人们称为ROM，因为数据是在变化的，所以随机存储器构成了数据存储器，同时被称为RAM。由于单片机用于控制系的原因，所以程序存储器相对而言要大一点，数据存储器则偏小一点。数据存储器和程序存储器有片内和片外之分，所以决定了它们的访问方式的不同。
（3）芯片引脚上一般采用分时复用技术。用于单片机芯片内的功能部件比较多，所以需要较多的引脚信号。因为工艺和场合不同的限制，引脚数目不能太多。为了解决这一个问题，设计者在引脚上设计了两个或者以上的功能。当前引脚所发挥的功能由当前指令和机器状态来决定。
（4）使用特殊功能寄存器的形式对内部资源进行访问。单片机是一个集成芯片，其集成了计算机的微CPU、存储器、输入/输出接口、定时器、计数器、中断系统和串行接口等电路。
（5）指令系统一般使用面向控制的指令系统。单片机具有很强的逻辑控制能力，所以完全可以满足系统控制的要求。为了方便运算单片机中安装了一个独立的位处理器，称为布尔处理器，一般用来位运算。
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