基于AT89C51單片機的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計

摘要：道路交通信號燈是交通安全產(chǎn)品中的一個類別，是為了加強道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，使用單片可編程來實現(xiàn)交通燈的功能。利用單片機的外圍擴展，顯示電路構(gòu)成基本硬件。然后編程實現(xiàn)對定時、控制、顯示電路的控制，然后調(diào)試，完成設(shè)計。

關(guān)鍵詞：AT89C51；交通燈控制系統(tǒng)

中圖分類號：TP273.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599（2012）24-0177-02

一、系統(tǒng)及硬件電路

整個系統(tǒng)的構(gòu)成以AT89C51單片機為核心，由I/O口擴展，LED數(shù)碼管顯示，緊急情況中斷電路還有復(fù)位電路等組成。單片機作為整個硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。它由單片機、時鐘電路、復(fù)位電路等組成。

本設(shè)計選用LED發(fā)光二極管的紅綠燈狀態(tài)用來指示左右拐、直行等交通指示信息。綠色表示通行，紅色則表示禁止通行。中間綠色燈亮，表示直行，兩邊紅色燈亮，表示禁止通行；左邊綠色燈亮，表示左拐彎；其他紅色燈亮則表示禁止通行和右拐彎。所有指示信息一目了然。

按鍵控制臺，可供警察在室內(nèi)實時監(jiān)視交通狀況。通過按鍵可設(shè)置＼緊急情況發(fā)生時的交通燈狀態(tài)控制人機界面非常友好。系統(tǒng)采用雙數(shù)碼管倒計時計數(shù)功能，最大顯示數(shù)字99。友好的人機界面、靈活的控制方式、優(yōu)化的物理結(jié)構(gòu)以及豐富的功能是本設(shè)計的亮點。

本設(shè)計由中斷系統(tǒng)、單片機、LED數(shù)碼顯示模塊和按鍵等構(gòu)成。單片機是集成的IC芯片AT89C51單片機，只需根據(jù)實際選型。其他部分都需要根據(jù)應(yīng)用要求和性能指標(biāo)自行設(shè)計。

圖1 硬件總體框圖

二、系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件采用模塊化設(shè)計方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時，對軟件進行全面測試也是檢驗錯誤排除故障的重要手段。軟件總體設(shè)計及流程圖如圖所示，主要完成各部分的軟件控制和協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)主程序模塊主要完成的工作是對系統(tǒng)的初始化，發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，同時對按鍵進行掃描，等待外部中斷，以及根據(jù)所需要的功能進行相應(yīng)的操作。

三、系統(tǒng)調(diào)試

（一）硬件調(diào)試

在設(shè)計過程中，我們使用了proteus硬件仿真軟件對該設(shè)計的硬件電路進行了實物功能仿真，仿真效果良好。實物交通燈控制系統(tǒng)的PCB電路板焊接工作量非常大，電路安裝完成后，首先進行檢查，即確認電路無虛焊，無短路，無斷路，集成元件安裝是否正確，之后進行電路功能模塊的分級調(diào)試，根據(jù)電路功能逐級進行：通行方式功能調(diào)試：包括對四種通行方式控制調(diào)試，行人和行車方向指示燈亮度和驅(qū)動電路調(diào)試；倒計時功能調(diào)試：數(shù)碼管亮度調(diào)試；復(fù)位和緊急情況手動控制功能調(diào)試。

（二）軟件調(diào)試

本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)很大，選用一般的偉福仿真器對程序進行編寫和調(diào)試。除了語法差錯外，當(dāng)確認程序沒問題時，通過直接下載到單片機來調(diào)試。采取的是自下到上的調(diào)試方法，即單獨調(diào)試好每一個模塊，然后再連接成一個完整的系統(tǒng)，最后完成一個完整的系統(tǒng)調(diào)試。

四、結(jié)束語

本設(shè)計采用主流單片機作為控制核心，實現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。對交通燈的設(shè)計方面給與了充分的考慮。本系統(tǒng)設(shè)計的最大優(yōu)勢是按鍵控制臺，可供警察在室內(nèi)實時監(jiān)視交通狀況。通過按鍵可設(shè)置＼緊急情況發(fā)生時的交通燈狀態(tài)控制人機界面非常友好。其靈活的控制方式、優(yōu)化的物理結(jié)構(gòu)以及豐富的功能是本系統(tǒng)的最大特征?；贏T89C51單片機的交通燈控制系統(tǒng)在一些方面仍有不足，例如外界電噪聲的干擾問題，還有待進一步發(fā)展?？傊悄芑慕煌艨刂葡到y(tǒng)有更加廣闊的前景。

參考文獻：

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