单片机交通灯控制系统

摘 要：基于89C51单片机作为控制中心的交通灯控制系统，该系统有红、黄、绿三种信号灯显示功能，还有交通方向指示信号和倒计时功能。

关键词：单片机；控制系统；交通灯

中图分类号：TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)022-0115-01

汽车工业的发展，带动着生产经济的发展，随之而来的是人们的购车热潮，越来越多的汽车增加了城市交通的负担，如何能够更有效的疏导交通已成为当今社会的一大难题，那么就需要有一套性能可靠，功能齐全，安全有效的交通灯控制系统，来合理指挥交通。本文介绍的是一种基于89C51单片机作为控制中心的交通灯控制系统。

1系统控制的基本要求

十字路通灯控制系统：

东西方向、南北方向各有一组红、黄、绿三色信号灯，一组直行，左转，右转方向信号灯，有左转待停信号灯和一个时钟系统，时钟系统由两个LED组成，用于显示时间的变化。具体要求为：1）要能够满足初始时东西向和南北向的红绿灯都亮红灯；2）在东西向路口亮绿灯40 s之后，转黄灯亮5 s，然后再转红灯亮40 s；3）南北向的红绿灯要能够与东西向相配合，再东西向绿灯亮的时候亮红灯，反之则亮绿灯；4）紧急事件发生之时，按下单脉冲按钮，则东西南北向都亮10 s红灯；5）东西向以及南北向的红绿灯时间要能够在LED显示器上显示；6）所有的上述时间设置，要能够满足根据车流量进行实时调节的需求。

2硬件电路的设计

本次系统的硬件电路设计如图1所示。

如图1所示，本次构建的硬件系统包括了89C51单片机，接口芯片、交通灯以及时间显示几个重要的构成部分。其中，89C51单片机是一个标注你的40引脚双列直插式的集成电路芯片，具有功能较强，功耗相对较低，而且能够适应恶劣环境下工作的特点，芯片内置了256KB数据存储以及4KB程序存储，非常适合本次构建的交通灯控制系统的实际需求。

接口芯片采用的是英特尔公司设计生产的8255A芯片，该芯片的满足I/O接口的实际需求，具有使用相对方便，通用性较强的特点，能够满足本系统设计的需求。

交通灯采用的是双色LED装置，包括了红色LED管芯以及绿色LED管芯，通过电平的加高或者调低，从而实现红灯、绿灯、黄灯的亮、灭。

时间显示方面，采用的是LED发光二极管，分为七段数码显示管。这些显示管首尾相连，形成一个公共端的CC，另外的a~g、dp则是通过引脚以及外部总线来进行连接，通过对公共端与输入端施加电压的调节，点亮其中的部分发光二极管来形成所需要显示的字符。

3软件设计

软件的设计主要是分为如下几个构成部分：

1）定时设计。在交通灯时间的显示之中，需要设定一定的时间初始值，然后每秒减1，一直减到0，然后跳转。所以在系统中要实现非常准确的1 s定时。这部分是基于89C51单片机的内部定时计算器来实现的。其最大的定时时间是131 ms，离1 s还有一定的差距，这可以通过硬件和软件计数的方法实现，即把定时器的定时时间为125 ms，还需要通过一定的计算方式来进行调整；2）定时程序流程。定时程序包括了主定时程序以及定时中断服务程序，定是主程序的主要共更能是要进行定时器以及计数器的初始化变成，并且通过反复的调用显示子程序的方法，然后再等待了125 ms定时中断的到来。而定时中断服务程序流程主要是进行计时操作，程序先判断技术溢出是否能够满足达到1 s的次数，如果不能够达到

1 s，则表明还没有达到最小计时单位，则中断返回，如果达到了

1 s，则表明已经达到了最小计时单位，程序可以继续向下执行，并且进行计时操作。主程序的具体流程如图2所示。系统开始之后，首先是89C51单片机初始化，这个时间一般是在40 s左右，然后开始启动定时系统，东西向绿灯亮起，而南北向的红灯亮起，并且设置初始计时，进入系统的正式运行，运行的时间按照初始的设置时间间隔运行。

3结束语

交通灯的出现，使得交通能够得到有效的管制，对于疏导交通流量，提高道路的通行能力，并且减少交通事故具有非常重要的现实意义。在我国，随着社会经济的不断发展，汽车的保有量开始持续的上升，但是我国的部分城市的道路设计并没有预料到当前的汽车数量迅猛增长的情况的出现。因此，当前我国各个城市对于交通灯，尤其是智能交通灯的需求量非常大，本文设计了一种基于89C51单片机的交通灯控制系统，该系统能够满足当前我国的交通控制实际需求。希望本文的研究能够有助于改善当前我国的交通状况，提升交通通行能力，减少交通事故的发生。

参考文献

[1]万强兵,王坤侠.基于单片机的交通灯控制系统的设计[J].科技信息,2011,19.

[2]周诗虎.AT89S52交通信号灯自动控制系统[J].科技信息(科学教研),2007,13.

[3]赵海瑞.自适应中央空调控制系统初步设计[J].青海科技,2010,01.

[4]陈立,陈灵枭,谢立锋.自动控制电力电子小车的设计[J].大众科技, 2007,05.