5）总有效绿灯时间
每周期的总有效绿灯时间按下式计算。
Ge=Co-L 6）每相位有效绿灯时间
gej=Ge
7）各相位的绿信比
λ=g/Co 8）各相位显示绿灯时间
gj=gej-Aj+Lj 式中：l——第j相位起动损失时间； 其余符号意义同上。 9）最短绿灯时间
g(min)=7-I+Lp/Vp 式中：g(min)——最短绿灯时间（s）； L——行人过街道长度（m）； I——绿灯间隔时间（s）。
计算的显示绿灯时间小于相应的最短绿灯时间时，应延长计算时间周期时长（已满足最短绿灯时为度），重新计算。 3.交通控制系统的时段划分： 早高峰时段：7:30-8:30
相位一：东西方向的绿灯亮40s，东西方向的车辆放行 ；南北方向的红灯亮43s，南
北方向的车辆禁行（包含3s黄灯的闪烁时间）；
相位二：东西方向的红灯亮48，东西方向的车辆禁行（包含黄灯的闪烁时间）；南北
方向的绿灯亮45，南北方向的车辆放行。
午高峰时段：11:30-12:30
相位一：东西方向的绿灯亮50，东西方向的车辆放行 ；南北方向的红灯亮53，南北方
向的车辆禁行（包含黄灯的闪烁3s时间）；
相位二：东西方向的红灯亮58，东西方向的车辆禁行（包含黄灯的闪烁3s时间）；南
北方向的绿灯亮55，南北方向的车辆放行。
夜间时段： 22:30-6:30
相位一：东西方向的绿灯亮20，东西方向的车辆放行 ；南北方向的红灯亮23，南北方
向的车辆禁行（包含黄灯的闪烁时间）；
相位二：东西方向的红灯亮28，东西方向的车辆禁行（包含黄灯的闪烁时间）；南北
方向的绿灯亮25，南北方向的车辆放行。
平峰时段： 一天中剩余的其他时间段。
相位一：东西方向的绿灯亮30，东西方向的车辆放行 ；南北方向的红灯亮33，南北方
向的车辆禁行（包含黄灯的闪烁时间）；
相位二：东西方向的红灯亮38，东西方向的车辆禁行（包含黄灯的闪烁3s时间）；南
北方向的绿灯亮35，南北方向的车辆放行。
3.2设计方框图：
数码管显示电路 2 交通灯控制电路 单片机 交通灯显示电路 按键控制电路
本系统以51单片机为控制核心，连接成最小系统，由按键设置模块产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块模块接受输出。系统的总体框图如上所示。
单片机上电后，系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显示控制，同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。在此过程中随时调用急停按键和时间调节中断。
4.1 AT89C51单片机：
AT89C51单片机简介
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh
Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51单片机的主要特性
与MCS-51 兼容 ，4K字节可编程闪烁存储器 ，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24Hz，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源（两个外部中断源和3个内部中断源） ，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路。
时钟电路：时钟电路的作用是产生单片机工作所需要的时钟脉冲序列。
中断系统：中断系统的作用主要是对外部或内部的终端请求进行管理与处理。AT89C51共有5个中断源，其中又2个外部中断源和3个内部中断源。
图3 AT89C51系列单片机的内部结构示意图
AT89C51引脚图：
·VCC：电源电压 ·GND：地
·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I／0口，也即地址／数据总线复用口。作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“l”可作为高阻抗输入端用。在
访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
·P1口：Pl 是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，Pl的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“l”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。Flash编程和程序校验期间，Pl接收低8位地址。
表1 具有第二功能的P1口引脚
端口引脚 P1.5 P1.6 P1.7 第二功能： MOSI（用于ISP编程） MOSI（用于ISP编程） MOSI（用于ISP编程）
·P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I／O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@Ri 指令）时，P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。
·P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I／0 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对P3口写入“l”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3口除了作为一般的I／0口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：
表2 具有第二功能的P1口引脚
端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能： RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外中断0） / INT1（外中断1） T0（定时／计数器0外部输入） T1（定时／计数器1外部输入） / WR（外部数据存储器写选通） / RD外部数据存储器读选通）
P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
·RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRT0 位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISRT0位缺省为RESET输出高电平打开状态。
————
·ALE／PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出
脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的1／6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对F1ash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁 止ALE 操作。该位置位后，只有一条M0VX和M0VC指令ALE才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。
————
————
FFFFH），·PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当
————
AT89C51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出
————
两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN信号。
——
·EA／VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H－EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。F1ash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压Vpp。
·XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
MCS—51的中断源
8051有5个中断源，它们是两个外中断INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、两个片内定时/计数器溢出中断TF0和TF1，一个是片内串行口中断TI或RI，这几个中断源由TCON和SCON两个特殊功能寄存器进行控制,其中5个中断源的程序入口地址如表4所示：
表3中断源程序入口
中断源的服务程序入口地址 中断源 入口地址 外中断0 0003H 定时/计数器0 000BH 外中断1 0013H 定时/计数器0 001BH 串行口中断 0023H
4.2交通控制系统的具体的功能模块设计
（1）倒计时显示
倒计时显示电路由数码管、74HC138译码器、74HC573芯片等组成，74HC138译码器控制数码管的位选，单片机的P0口和74HC573控制数码管的段选
数码管示意图：