交通灯在交通环境中起着一个重要的角色，是交通管理的重要工具。为实现十字路**通灯最优控制，更大程度上的缓解交通压力，本实验设计了基于stc89c52单片机的智能交通灯控制系统，主要由单片机（mcu）、按键控制等模块组成。系统包括人行道、车行道、以及基本的交通灯的功能。
除此之外，还具有倒计时、时间设置、根据具体情况手动控制等功能。该系统能够实现对十字路**通状况的简单控制，达到控制目的，经济效益，具有一定的应用前景。
关键词：stc89c52 交通灯
traffic lights in the traffic environment plays an important role, is an important tool for traffic management. to achieve the optimal control intersection traffic lights, greater ease traffic pressure, this experiment was designed based on the stc89c52 intelligent traffic control system, mainly by microcontroller (mcu), button control etc module. system including sidewalks, the driveway, and basic functions of the traffic lights.
in addition, but also has the countdown, time setting, according to the specific circumstances of manual control etc. function. the system can realize to the intersection traffic ****** control to achieve control purposes, economic benefits, h**e certain application prospect.
keywords: stc89c52 the traffic lights
根据实验设计要求，使得红、黄、绿三种led灯在单片机的控制下作为两个交通通道的指示灯显示，并且使用数码管以减计数的方式显示每个通道的通行时间。以下是几种系统设计方案。
方案一：基于数字电路的交通灯控制系统。
数字电路是我们最常用的一种控制电路，但数字电路有很多弊端。首先就是电路设计起来很复杂；其次就是电路一旦设计好后其参数就不能改变，工作起来也不是很容易受到外界信号的干扰。所以其很显然不利于现代交通灯智能控制的发展。
方案二：基于单片机的设计。
用单片机控制按键、数码管和led灯，使用软件编程实现对外部器件的控制。该方案具有硬件电路简单、可修改性好、普及度高和经济效益好等的优点。
综上所述，本次交通灯控制系统采用方案二基于单片机的方式。
方案一：采用**r单片机。
**r是8位单片机，作为控制器件用于不太复杂的设备。**r内部资源比51单片机多很多，如10位ad，pwm等等，在功耗和i/o驱动能力方面强很多，改进了内部结构，在相同晶振下**r处理速度快于51。但是没有良好的经济效益。
方案二：采用51系单片机。
51系列单片机是一种**低廉，稳定性好，应用广泛，的8位单片机，内置有4kb rom存储单元，适用于小型控制场合，无需外围扩展存储器。
综合考虑经济效益，普及性等，本系统的要求下使用一块通用的51系列单片机已经足够，故选择方案三。
该系统要求显示部分能够完成对通行时间的倒计时功能。基于上述原因，我们考虑了二种方案：
方案一：采用数码管显示。这种方案可以显示数字以及简单的字符，完全可以满足我们设计的要求，而且**便宜，实用性高。
方案二：采用点阵式led 显示。点阵可以显示数字、字符、汉字、自定义符号等，作为交通灯的人机交互模块较为方便，单片点阵即可完成指示作用。
但软件工作较数码管复杂，成本也较为高，对于我们的设计方案实用性不佳。
权衡利弊，我们决定采用方案一以实现系统的显示功能。
交通灯模块直接采用红、绿、黄led灯作为指示，完全可以满足我们的设计要求。
方案一：采用矩阵键盘，作为调节按钮及开关可以节约单片机io口。
方案二：采用独立按键，独立按键编程较矩阵键盘更简单，但是占用的单片机io口较多。
考虑到我们的设计方案中只用到一个功能键及两个调节键，直接采用独立按键也不会占用太多io口，故采用方案二直接利用独立按键。
方案一：设计独立的供电电路，通过变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路最后得到需要的电压供给电路工作。
方案二：利用usb接口直接供电，由于现在电脑很普及，而且单片机的开发也需要利用电脑，电脑的usb接口的电压刚好是5v左右，可以直接供电路使用。
考虑到设计的简单实用性，采用方案二。
根据题目要求，经过如上一系列的方案设计比较与分析，制定出一个整体系统设计方案如下图所示。该系统的工作过程是：系统上电后默认的倒计时时间为30s，在无任何按键按下时，通道a红灯亮，通道b绿灯亮；自动倒计时至5s时，通道a红灯灭，黄灯闪烁；当倒计时显示为0时，变为通道a绿灯亮，通道b红灯亮……同理，循环显示与计数达到控制通行的目的。
两外，3个独立按键分别是功能键、加、减键，用来实现对系统的倒计时时间的调节，流程图如图1-1所示。
图1-1 系统流程图。
具体的硬件电路包括单片机模块设计、显示模块设计、交通灯模块及按键调节电路设计。
单片机是交通灯的控制中心，通过按键的输入，完成对数码管初值的设定、数码管显示的控制以及交通灯的控制。本设计采用stc89s52最小系统，外部时钟为12mhz,电路原理图如图2-1所示。
图2-1 单片机模块。
为了模拟十字路口显示器对行人及车辆等待时间的指示，本系统设计了两组2位一体共阳数码管作为倒计时的显示，分别作为两个通道方向a、b的指示显示。选用74hc04作为数码管驱动电路，其原理图如图2-2所示。
图2-2 数码管显示模块。
选择红黄绿三种颜色作为交通指示灯，红灯停、绿灯行、黄灯为警告提醒。同样设计成十字形，分别作为通道a、b的指示灯。原理图如图2-3所示。
图2-3 交通灯。
为方便用户直接对倒计时时间的调节，设定了三个按键。按键k0是功能按键，当按下时，系统停止工作，按键k1、k2分别为加、减键，并将调节后的时间显示在数码管上。设计原理图如图2-4所示。
图2-4 按键。
程序开始后，设置中断程序，运行初始化程序，包括初始化单片机i\o口、按键初始状态、数码管初始显示时间等。程序进入主循环后，主要执行4个状态的相互转换及按键检测，系统软件流程图如图3-1所示。
图3-1 主程序流程图。
本系统采用2个定时器中断方式：定时器0完成计时功能，当倒计时时间到来时，调用状态转换函数转换到相应状态，同时定义标识符，检测状态的0.5s间隔，完成黄灯的闪烁；定时器2执行显示命令，利用定时器而不采用延时函数完成数码显示，可以解放cpu，不影响其他功能的实现。
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