基于单片机的交通信号灯控制系统设计

基于单片机的交通信号灯控制系统设计

作者：刘少聪 赵静 丁浩

来源：《数字技术与应用》2011年第06期

摘要：交通信号灯在当今社会生活中起着非常重要的作用，随着时代的发展，单片机的应用正在不断深入。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了在紧急情况下可自动将绿灯变为红灯来使紧急车辆通过的功能。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词：单片机 交通灯 控制 紧急情况

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2011）06-0122-02

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。通过分析现代城市交通控制与管理问题的现状，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的设计方案[1]。主要以单片机芯片实现交通的控制器，实现以下功能：(1)东西向与南北向交通灯定时60秒交换红绿灯1次。(2)每次交换时要求用黄灯点亮来提醒行人，倒数3秒。(3)紧急车辆通过时，四边路口均显红灯，让其它车辆暂停行驶.(4)紧急车辆通过后，自动恢复原来灯色标志[2] 。 1、系统设计方案

本设计采用MSC-51系列单片机ATSC51为中心器件来设计交通灯控制器，通过89C51芯片的P1口设置红、绿、黄灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩3秒时黄灯点亮[3]。交通灯显示由89C51的P2口控制，单片机从定时数据区取得延时时间后，由定时器TO控制延时，在数码管上动态扫描显示剩余时间。系统总框图为： 2、系统硬件设计

交通信号控制系统设置在十字路口，负责东西及南北方向的车辆行驶交通信号指示。系统将东西方向的交通信号灯分为一组，而南北方向的交通信号灯为另一组[4]。每组路口分别有三种信号灯：红色信号灯禁止车辆通行，黄色信号灯警告通行车辆，绿色信号灯允许车辆通行。因此本系统的交通信号灯共有4种信号灯显示状态。该4种状态如表1所示： 由此可画出交通灯的硬件电路图如系统仿真中所示。其中P0口接12盏交通指示灯，P1口，P2口接二位一体的数码管，P3.2，P3.3，P3.4接拨码开关DIPSW-3，控制四方红灯点亮

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[5]。当有紧急车辆通过时，要求四个方向红灯点亮，此时需要一个拨码开关DIPSW-3与89C51的P3.2，P3.3，P3.4连接。拨动拨码开关，即可实现四个方向的红灯点亮。 3、系统软件设计

图2给出了基本交通的主程序流程。 4、系统仿真

仿真开始，东西路口为绿灯，数码管从57开始倒计时；南北方向为红灯，数码管从60秒开始倒计时。 5、结语

本文顺利完成交通灯控制系统硬件设计。该硬件平台能为程序运行提供稳定的工作环境，让程序加载到硬件电路上的单片机上运行，能基本满足设计要求：设置红绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，黄灯闪烁，倒计时3秒时黄灯闪烁警示；在紧急情况下四方红灯点亮。 参考文献

[1] 丁元杰..单片机原理与应用[M].机械工业出版社,2004:2~3

[2] 马家辰.MCS-51单片机原理及接口技术实验[M].哈尔滨工业大学出版社,1997:31~34. [3] 周向红.51系列单片机应用与实践教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2008: 22~25 [4] 郑建光,李永.基于AT89C51单片机的交通灯系统设计[M].自动化与仪器仪表,2008:79~84.

[5] 蒋汝根,钱丹浩.基于AT89C51单片机的交通灯模拟控制系统[J]. 无锡商业职业技术学院期刊,2006:22~25.

作者简介：刘少聪（1986—），女，汉族，河北石家庄人，硕士研究生，研究方向：信号与信息处理。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文