永城职业学院毕业设计 交通信号灯系统的设计与制作
系统共有4 个二位的LED 数码管，分别放置在模拟交通灯控制板上的四个路口。因为相同直线方向上的数码管应该显示同样的内容，所以我们可以把它们同样对待。也就是说各个方向的数码管个位（把数码管第二位定义为个位，第一位定义为十位）用一根信号线控制，十位用另一根信号线控制。这里采用动态显示。考虑到单片机的P1口驱动数码管七位段码的能力，我们利用一片74LS245芯片来作为数码管的位驱动芯片。经实验证明，该8路同相三态双向总线收发器芯片的驱动能力完全可以满足本设计的显示要求。
第3部分 系统软件设计
硬件平台结构一旦确定，大的功能框架即形成。软件在硬件平台上构筑，完成各部分硬件的控制和协调。系统功能是由软硬件共同实现的，由于软件的可伸
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缩性，最终实现的系统功能可强可弱，差别可能很大。因此，软件是本系统的灵魂。软件采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。
3．1 软件总体流程图
软件总体设计及流程图见图3-1，主要完成各部分的软件控制和协调。本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，发送显示数据，同时对按键进行扫描，等待外部中断，以及根据所需要的功能进行相应的操作。其流程图如图3-1所示。
紧急 状态 时间 显示 开始 初始化 扫描外部按键状态 判断当前状态
图3-1 软件总体流程图
主程序比较简单，初始化完成后，调用按键扫描程序，取得按键状态，并根据当前系统状态调用相应的子程序。
3．2 软件主要子程序流程
3．2．1 紧急状态子程序
现今社会经济发展状况下，我们身边的交通状况显得越来越拥挤。在道路交通突然状况也越来越多，特别是在车流辆比较集中的十字路口。本设计在紧急状态下，可以通过紧急状态手动控制按键使所有的LED 都被置为红灯，车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。
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永城职业学院毕业设计 交通信号灯系统的设计与制作 开始 返回 图3-2 紧急状态子程序
是 按键是否按下 否 状态转为正常运行 所有LED置为红色
3．2．2 显示状态子程序
开始 AT89C51初始化 四个路口的灯全部点亮 是否出现紧急状况 按设定的交通方案显示 各路口LED灯的状态 所有路口LED置红色 倒计时显示延时 返回 图3-2 显示状态子程序
本设计各路口灯比较多，各通行状态前文已有描述在此不一一赘述。虽然整个系统LED灯的数量比较多，但各个方向的灯各司其职使交通指挥更加显而明了。在人为手动复位和初始化的情况下，各路口所有交通灯均点亮。此时若有LED灯出现故障，一目了然，可以及时检修。若有紧急中断信号出现，显示子程序优先处理中断程序，将所有路口的信号灯置为红色禁止通行。紧急状态解除各
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信号灯再进入正常状态显示。
第4部分 系统调试分析及结果
因本设计本身要求有稳定性高、免维护、抗干扰能力强等功能，系统调试除了验证数据处理的精度，确保判断的准确性外，同时必须确认各项功能的正常运
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行。
4．1 电路板实物的制作
4．1．1 印刷电路板PCB图的绘制
由于本电路硬件设计中，用单片机的两个IO口控制各路交通灯的循环点亮。用同一芯片单片机的P1口和P3口的高四位，来控制数码管的显示点亮。因此，在同一芯片中，所要接的线路比较多。在硬件的布局中，各位LED灯和数码管的布局比较固定化，集中分布在所控制的四个路口。因此，若采用双面PCB板的话，这个电路的布线比较容易实现。但是，现实水平中做双面板会出现一些焊点接触不良而导致电路调试过程不易实现。因此，我们决定使用单面板布线。单片面板的布线需要牺牲本设计电路板一部分实际电路的美观。印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。
4．1．2 实物的制作
准备工作：打印一份印刷电路PCB； 事先购买好实物电路所需的各种元器件； 一块铜板；FeCl3一包；
还有其他的基本电子器件和制板工具。 制作过程：我们的印刷电路板制作过程
总制板工艺程序：修整板周边尺寸--复制--钻孔定位--贴胶--腐蚀--清洗--去--细砂纸擦光亮--涂松香水。
1.先将符合尺寸要求的复铜板表面用细砂纸擦光亮,再把打印出来的印刷电PCB
复写纸将布线图复制到复铜板上。
2.用直径1.0mm钻头钻孔、定位口，再进行贴胶（或上油漆）。
3.贴完胶后，应在板上垫放一张厚张，用手掌在上面压一压，其目的是使全部贴
胶与复铜板粘贴得更加牢靠。必要时还可用吹风筒加热，可使用权贴胶粘度加强，由于所用的贴胶具很好的粘性，而且胶纸又薄，
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