基于AT89C51单片机的交通灯控制系统的设计

设计。

关键词：AT89C51；交通灯控制系统

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9599（2012）24-0177-02

一、系统及硬件电路

整个系统的构成以AT89C51单片机为核心，由I/O口扩展，LED数码管显示，紧急情况中断电路还有复位电路等组成。单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。

本设计选用LED发光二极管的红绿灯状态用来指示左右拐、直行等交通指示信息。绿色表示通行，红色则表示禁止通行。中间绿色灯亮，表示直行，两边红色灯亮，表示禁止通行；左边绿色灯亮，表示左拐弯；其他红色灯亮则表示禁止通行和右拐弯。所有指示信息一目了然。

按键控制台，可供警察在室内实时监视交通状况。通过按键可设置＼紧急情况发生时的交通灯状态控制人机界面非常友好。系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。友好的人机界面、灵活的控制方式、优化的物理结构以及丰富的功能是本设计的亮点。

本设计由中断系统、单片机、LED数码显示模块和按键等构成。单片机是集成的IC芯片AT89C51单片机，只需根据实际选型。其他部分都需要根据应用要求和性能指标自行设计。

图1 硬件总体框图

二、系统软件设计

软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。软件总体设计及流程图如图所示，主要完成各部分的软件控制和协调。本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，发送显示数据，同时对按键进行扫描，等待外部中断，以及根据所需要的功能进行相应的操作。

三、系统调试

（一）硬件调试

在设计过程中，我们使用了proteus硬件仿真软件对该设计的硬件电路进行了实物功能仿真，仿真效果良好。实物交通灯控制系统的PCB电路板焊接工作量非常大，电路安装完成后，首先进行检查，即确认电路无虚焊，无短路，无断路，集成元件安装是否正确，之后进行电路功能模块的分级调试，根据电路功能逐级进行：通行方式功能调试：包括对四种通行方式控制调试，行人和行车方向指示灯亮度和驱动电路调试；倒计时功能调试：数码管亮度调试；复位和紧急情况手动控制功能调试。

（二）软件调试

本系统的软件系统很大，选用一般的伟福仿真器对程序进行编写和调试。除了语法差错外，当确认程序没问题时，通过直接下载到单片机来调试。采取的是自下到上的调试方法，即单独调试好每一个模块，然后再连接成一个完整的系统，最后完成一个完整的系统调试。

四、结束语

本设计采用主流单片机作为控制核心，实现交通灯控制系统的稳定运行。对交通灯的设计方面给与了充分的考虑。本系统设计的最大优势是按键控制台，可供警察在室内实时监视交通状况。通过按键可设置＼紧急情况发生时的交通灯状态控制人机界面非常友好。其灵活的控制方式、优化的物理结构以及丰富的功能是本系统的最大特征。基于AT89C51单片机的交通灯控制系统在一些方面仍有不足，例如外界电噪声的干扰问题，还有待进一步发展。总之，智能化的交通灯控制系统有更加广阔的前景。

参考文献：

[1]葛仁华，卢勇威.数字电子技术.华南理工大学出版社，2005

[2]沈鸿星.LED交通信号灯系统的硬件设计[J].电子工程师，2004

[3]何立民.单片机应用技术大全[M].北京：北京航空航天大学出版社，1994