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基于单片机的交通灯控制器设计方案 1 设计方案 1.1 交通灯历史简介 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1968年，美国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特的会议大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两种旋转式方形提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的透光其组成，1914年安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制得红绿灯，一种是把压力探测器放在地上，车辆一接近红灯变成绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直走，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法的正在路口内行驶的车辆和过人行道的行人先通过，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 1.2 设计要求 本交通灯的设计要求如下： 电源：5V 。 剩余时间显示：两位数码管。 每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮3秒钟。 主干道每次放行45秒；支干道每次放行30秒 1.3 设计思路 本设计的题目是“基于单片机的交通灯控制器设计”，所以主控芯片当然是单片机，由于对AT89S52这款单片机比较熟悉，所以我选AT89S52作为主控芯片。只要交通指示部分，红、绿、黄三种不同颜色的指示灯是必不可少的，这里我选用红、绿、黄三种颜色的高亮LED作为交通指示灯。对于倒计时显示，选用一般的数码管即可，这里我选用的事两位共阴数码管。由于东西、南北（反方向）的指示灯和倒计时是一致的，所以只需分别将东和西、南和北方向的并联在一起即可，这就简化了程序设计部分。编程时，在快要到切换东西和南北通车方向的前3秒，先将此刻通车的方向的绿灯切换成黄灯。 2 硬件电路设计 2.1 主要元器件简介 2.1.1单片机AT89S52 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非 易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许 程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线， 看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/ 计数器，一个6向量2级中断结构，全双工 串行口，片内晶振及 时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种 软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、 定时器/ 计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。 图1 AT89S52引脚图 DIP封装 2.1.2两位共阴数码管 数码管是一种半导体发光 器件，其基本单元是 发光二极管。按数码管内部发光二极管的个数（段数）可以将数码管分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个 发光二极管单元（多一个小数点显示）。两位共阴数码管即可以同时显示两个数字的数码管。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 图2 数码管内部电路图 图3 两位数码管实物图 2.2 电路原理图设计 2.2.1整体硬件设计 整体电路原理框图如下： 单 单 片 机 指示灯 数码管 图4 整体电路原理框图 整体硬件包括单片机最小系统本分、LED指示部分