目录
摘 要 ............................................................................................................................. 2 第一章 设计内容及要求 ................................................................................................... 2
1.1实验基本要求 ..................................................................................................... 2 1.2实际功能设计 ..................................................................................................... 2 第二章 系统总体设计方案 ............................................................................................... 3
2.1设计方案 ............................................................................................................ 3
2.1.1方案分析说明 (吴定武) ......................................................................... 3 2.1.2方案对比 （左慧琴）............................................................................... 3 2.2 系统组成 （张力中） ........................................................................................ 3 第三章 硬件设计 ............................................................................................................. 4
3.1单片机概述及硬件特性 (张力中) ...................................................................... 4 3.2 显示电路设计 （张力中） ................................................................................. 5 3.3 中断系统设计 （左慧琴） ................................................................................. 6 3.4 振荡电路、复位电路设计 （左慧琴） ................................................................ 6 3.5 功能控制电路设计 （吴定武） .......................................................................... 6 3.6 初值输入电路 （吴定武） ................................................................................. 7 3.7 报警电路 （张力中） ........................................................................................ 7 第四章 综合调试............................................................................................................ 7
4.1 软件模拟调试 （张力中） ................................................................................. 7 4.2 硬件接线及调试 （张力中） .............................................................................. 8 4.3 调试结果 （张力中） ........................................................................................ 8 第五章 设计总结 （张力中） ........................................................................................ 10 致 谢 （吴定武） ...................................................................................................... 10 参考文献 （左慧琴） .................................................................................................... 10 附录一：系统电路图 （张力中） ....................................................................................11 附录二：程序框图 （张力中） ...................................................................................... 12 附录三：程 序 （张力中）............................................................................................ 13
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摘 要 (左慧琴)
摘要： 城市道口交通灯控制系统模型采用单片机作为主控制器,用于十字路口的车辆交通管理,每个方向具有左拐、右拐、直行，红灯右转指示灯，计时牌显示路口通行剩余时间，在出现紧急情况时可以由交警手动实现全路口车辆禁行，夜间可转换为夜间模式。另外，在特种车辆如119、120通过路口时，系统可转换为特种车辆放行，其它车辆禁行，15s后系统自动回复正常管理。采用标准的STC89C52单片机作为控制器；通行倒计时显示采用4个2位LED数码管；右拐、左拐、直行通行状态指示灯采用彩色高亮发光二极管；整套电路模块由控制系统模块、通行指示模块、时间显示模块等组成。本系统以STC89C52单片机为核心，采用C语言编程，设计的交通灯可用于十字路口的车辆交通管理。 关键词： 单片机；C语言；交通灯；LED数码管
第一章 设计内容及要求
1.1实验基本要求
1、设计一款带左转、直行，右转三种通行绿灯，参见实物效果图； 2、带紧急按钮功能，当紧急按钮按下时，所有方向均亮起红灯； 3、夜间运行模式按钮，按下时，所有方向黄灯闪烁； 4、可更在线修改红绿灯等待间隔时间； 5、实现显示倒计时功能； 6、创新功能。 1.2实际功能设计
1.每个方向具有左拐、右拐、直行、红灯右转4种通行指示； 2.显示倒计时；
3.在紧急情况下所有路口均亮红灯，蜂鸣器报警提醒； 4.夜间模式，按下时，所有方向的黄灯闪烁； 5.初始化的时候可修改红绿灯等待间隔时间； 6.创新功能： （张力中）
（1）倒计时到3s时蜂鸣器鸣叫； （2）紧急模式下报警；
（3）临时通行模式（有重要车辆通过时，插入15s的临时通行时间）。
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第二章 系统总体设计方案
2.1设计方案
2.1.1方案分析说明 (吴定武)
通过分析可知，所要设计的交通信号控制电路要能够适应于一条干道和一条分支干道的汇合点的十字路口。能够做到主、支的红绿闪亮的时间完全相同。在路灯变红的过程中能够用黄灯进行过渡。使得行驶过程中的车辆有足够的时间停下来。还要求设计一个开关控制在紧急情况下让个路口的信号灯都亮红灯；设计另外一个开关控制晚上各路口的信号灯都变为黄灯闪烁。 2.1.2方案对比 （左慧琴）
实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准的逻辑电路器件，可用编程程序控制器和单片机等方案来实现。
用单片机方法实现的话，模型可以由单片机主控电路，显示电路、报警电路、赋值电路四部分组成。主控电路的元件为STC89C52，显示电路为数码管、led灯，报警电路为蜂鸣器，赋值电路为4×4矩阵键盘。硬件实际完成后还要利用计算机软件进行软件部分的设计才能实现相应的功能。
利用单片机系统设计的交通灯控制相对来说比较稳定，能够完成较多功能的实现，因此在这次设计中，我们选择了STC89C52单片机交通灯设计方案来实现所需的功能。
采用标准的STC89C52单片机作为控制器，倒计时显示采用两位的LED数码管；右拐、左拐、直行及行人4种通行状态指示灯采用双色高亮发光二极管；使用max7219驱动4个2位LED数码管显示倒计时。
采用动态扫描，以节省端口数。特行车辆通行采用实时中断完成。按以上系统构架设计，单片机端口资源刚好满足要求。整个电路组成框图如图2.1所示：
南北通行灯(2组) 上电复位
图2-1 交通灯系统框图
振荡电路 AT89C52 东西通行灯(2组) 驱动max7219 2位LED灯显示(4组) 蜂鸣器报警键盘输入 2.2 系统组成 （张力中）
硬件电路由 stc89c52、max7219、4个2位共阴数码管、led灯、s8050三极管、4×4矩阵键盘等组成。
主控制器采用stc89c52，是宏晶公司生产的一款性能稳定的8位单片机，
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STC89C52具有1个8KB的FLASH程序存储器，1个512字节的RAM，4个8位的双向可位寻址I/O端口，3个16位定时、计数器及1个串行口和6个二级中断结构。
单片机的P0口用于控制南北及东西的通行灯， P1.0~P1.2口用于控制Max7219驱动4组2位LED数码管，键盘赋值采用P2口，紧急模式使用外部中断0(P3.2)，特种车辆通过时使用外部中断1口（P3.3），蜂鸣器报警使用P1.3,夜间模式使用P1.5；系统电路图见附录一。
软件部分：本程序使用keil uvision4 编程，程序框图及具体程序见附录二、附录三。
第三章 硬件设计
3.1单片机概述及硬件特性 (张力中)
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52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。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 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。
图3-1 单片机最小系统
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3.2 显示电路设计 （张力中）
设计4组交通指示灯。红灯表示停止通行；黄灯表示等一等，绿灯分别实现左转、直行、右转，蓝灯表示红灯右转；设计4组2位led数码显示电路，用来表示允许停车或通行的时间，与max7219串行输入/输出共阴极显示驱动器相接的。MAX7219是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示，也可以连接条线图显示器或者64个独立的LED。其上包括一个片上的B型BCD编码器、多路扫描回路，段字驱动器，而且还有一个8*8的静态RAM用来存储每一个数据。
图3-2 Max7219引脚图
图3-3 显示电路图
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