智能交通灯控制系统(单片机)毕业论文.doc

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1、 毕业论文智能交通灯控制系统年 级 专 业 ： 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 智能交通灯控制系统【摘要】 随着经济的飞速发展，车辆越来越多，给道路交通带来巨大的压力。而微控技术同时也在日益完善和发展，其中单片机的应用越来越成熟。单片机渗透在我们生活的各个领域，几乎很难找到在哪个领域没有单片机的踪迹。其广泛应用于家用电器、仪器仪表、航空航天、医用设备、专用设备的过程控制及智能化管理等领域，大大的提高了这些领域的自动化控制技术水平。本系统采用80C51单片机为核心部件，通过Proteus仿真交通灯的运行。本系统还包括按键及LED显示部分。系统除了基本的人行道、右转、直行、左转

2、等交通灯功能外，还具有倒计时显示、紧急情况处理、夜间模式等功能。其中红绿灯变换的倒计时是利用七段数码管来显示，按键控制复位、紧急情况及夜间模式的输入。【关键词】 单片机；交通灯；倒计时；74HC595；Proteus目 录前言1交通灯的历史1红黄绿交通灯的出现11方案介绍31.1 四种常规通行状态31.2紧急情况处理功能41.3保持当前状态的功能41.4 夜间模式42硬件设计52.1 框图设计52.2 电路原理图52.3 主要器件的应用简介72.3.1 80C51单片机72.3.2 74HC595102.3.3 CD4511113软件设计133.1 主程序流程图133.2 外部中断0子程序流程

3、图143.3 显示子程序流程图154仿真及调试164.1仿真软件介绍164.2 系统总体调试165部分程序清单215.1主程序清单215.2外部中断0子程序清单215.3外部中断1子程序清单22致 谢24参考文献25前言十字交叉路口车辆穿梭，行人熙攘，人行人道，车行车道，有条不紊。那么交通的井然秩序是靠什么来实现的呢？靠的是交通信号灯的自动化指挥系统。交通灯一般由红、黄、绿三种颜色灯组合而成，用来指挥交通。绿灯亮时，允许车辆通行，黄灯亮时，已经越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止该方向所有车辆通行。交通灯的历史如今，红绿灯安装在各个车流较多道口上，已然成为了疏导交通车辆最为常见和最为有

4、效的方法。但早在19世纪就已经出现了这一种技术了。1858年，在伦敦主要的街头都安装了红、蓝两色的扳手式信号灯，这些信号灯是以燃烧煤气为光源的，用来指挥马车的通行，这便是世界上最早的指示交通的信号灯。1868年，在英国伦敦威斯敏斯特区议会大厦前的广场上，英国机械工程师纳伊特安装了世界上第一个煤气红绿灯。这种煤气红绿灯由红、绿两块矩形玻璃提灯组成，以旋转式转换红绿灯，红的代表“停止”，绿的代表“注意”。1869年，由于煤气灯爆炸，导致警察受伤，因此这种煤油信号灯被取消。1914年，美国纽约的一座高塔上安装了用电气启动的红绿信号灯，此种红绿信号灯由红、黄、绿三种颜色的圆形投光器构成。绿灯亮时，表示

5、允许通行，红灯亮时，表示禁止通行。1918年，又出现了两种新型的红绿灯。一种是红外线红绿灯，当有行人踏上感应压力的路面时，它就能感应到路面有行人即将从马路上通过，此时红外光束能使信号灯的红灯点亮并延长一定的时间，暂停车辆的通行，以避免交通事故的发生。另一种是带有控制功能的红绿灯，这种带有控制功能的红绿灯又分为了两种，其中一种是在地下安装了压力传感器，当车辆行近时，压力传感器采到的信号，此时红灯变为绿灯；另外一种是用声音传感器来启动红绿灯，当司机遇红灯时，按一下喇叭，就使红灯转变为绿灯。信号灯的出现，使交通得到有效管制，对于交通流量的疏导、道路通行能力的提高，以及交通事故的减少有明显效果。196

6、8年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定：绿灯代表通行信号，面对的绿灯亮时，车辆允许右转弯、直行和左转弯，除非在某一个通行转向上，有另一种禁行标志。其中左右转弯的车辆，都必须让符合规定且正在路口内行驶的车辆，以及还在人行横道上的行人优先通行；黄灯表示“警告”，面对黄灯的车辆，已经越过停车线，或者非常接近停车线而又无法及时安全的将车停止在停车线前的车辆，可以继续通行，除此其他车辆都不得越过停车线；红灯表示“禁行”，面对红灯的所有车辆必须在交叉路口的停车线前停车。伴随着科学与经济的发展，交通运输中相继出现了一些传统办法难以解决的问题。道路拥挤的现象日趋严重，造成的经济损失愈

7、来愈大，并一直保持着大比例的增长。现在的交通系统已经满足不了经济发展的需求。随着生活水平的提高，人们对交通运输的安全性以及服务水平提出了更高的要求。在交通管理系统中引入单片机交通灯控制替代交管人员在交叉路口服务，使得交通运输的安全性、交通管理的服务质量得到很大的提高，并且在一定程度上尽可能的降低了由道路拥挤造成的经济损失，同时工作人员的劳动强度也得到了减小。 中国车辆数量在不断的增加，在交通管理中，交通控制越来越重要。智能交通灯的管理比重修一条马路，无论是在经济、交通运行速率上都有更好的效益，更加的节约了资源。使交管人员有更多的精力和时间投入到整个城市交通控制的管理中，以带来更大的经济和社会效

8、益，为更美好的城市交通形象的创造发挥更多的作用。红黄绿交通灯的出现随着各种交通工具的发展，为满足交通指挥的需求，第一盏名副其实的三色(红、黄、绿)交通信号灯于1918年诞生了。它是三色圆形的四面投影器，安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，大大改善了城市交通。 黄色信号灯是我国的胡汝鼎发明者的，当时他怀着“科学救国”的抱负出国深造，后来任职于美国通用电器公司，这家公司的董事长正是大发明家爱迪生。有一次，胡汝鼎站在红绿灯路口等待通行，当他看见绿灯亮了，正准备要通过人行道时，突然一辆急转而来的汽车“呼”的一声与他擦身而过，把他吓出了一身冷汗。回到宿舍后，胡汝鼎反复琢磨，于是想到在红、绿灯之

9、间再加上一个黄灯，以提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的认可。因此红、黄、绿三色信号灯即组成了以一个完整的指挥信号，遍及于全世界陆、海、空的交通领域。1方案介绍目前，国内的交通灯一般设在十字交叉路口，用红、黄、绿三种颜色的指示灯再加上一个显示倒计时的计时器放置在醒目位置，用来控制行车。我国交通法规也对交通指挥信号灯做出明确的规定： 绿灯亮时，允许该方向上车辆和行人通行，但转弯的车辆必须让直行的车辆以及被放行的行人优先通行； 黄灯亮时，不准该方向上车辆和行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行； 红灯亮时，禁止该方向上所有车辆和行人通行； 绿色箭头灯亮时，所示方

10、向对应车道上的车辆按箭头所示的方向通行； 黄灯闪烁时，车辆行人在确保安全的原则下可以通行。1.1 四种常规通行状态交通信号灯的出现，使交通得到了有效的管制，对于交通流量的疏导、道路通行能力的提高和交通事故的减少有明显效果。按照交通灯控制规则，每个街口有左拐、直行、右拐及行人四种指示灯。每个指示灯有红、黄、绿三种颜色灯（人行道一般只有红、绿两种颜色灯）。如图1-1所示为本设计的红绿灯规则的状态图。 图1-1(a)状态S1 图1-1(b)状态S2 图1-1(c)状态S3 图1-1(d)状态S4状态S1：东西走向，车行道直行和人行道均允许通行，时间15秒；状态S2：东西南北走向车行道右转允许通行，南

11、北走向左转也允许通行，时间20秒；状态S3：南北走向，车行道直行和人行道均允许通行，时间25秒；状态S4：东西南北走向车行道右转允许通行，东西走向左转也允许通行，时间20秒；说明：状态S1和S3，车行道只是直行道开放，以确保不会与同时开放的人行道交叉通行，保证行人安全；状态S2和S4，在一个时间段中四个方向都可以通车，这种状态能在一定的时间内达到较大的车流量，效率特别高。当系统启动时，经初始化后，依次进入状态S1、S2、S3、S4，然后返回S1，如图1-2所示。开始状态S1状态S3状态S4状态S3 图1-2 状态循环图1.2紧急情况处理功能在十字交通路口常出现的紧急情况，比如有紧急执行任务的车

12、辆通过，若不及时处理将形成不良隐患。当交道口的行人有紧急情况发生，那么交警可以对信号灯进行手动控制，按下紧急情况处理键，通过软件使所有红灯亮，控制路口车辆及行人禁行、通行，直至紧急情况结束后再转成常规的自动状态。从紧急状态恢复到常规状态，又分了两种方式。第一种是自动恢复，即当进入紧急模式时，启用定时功能，当定时结束时，自动恢复到常规状态；另一种是手动恢复，即只有手动按下恢复命令时，才恢复到常规状态。本设计，紧急情况处理功能的优先级别高于其他。1.3保持当前状态的功能车辆与行人南来北往，各个路口待通行的车辆和行人的数量，在不同时刻是不一样的。如果能根据各个路口的实际情况，改变红绿灯显示的时间，那

13、红绿灯口的效率会大大提高。对此，本设计采用了“保持当前状态”的功能，即当某个路口带通行的车辆比较多时，等红绿灯转向该路口可以通行的时候，可以按下“保持当前状态”的按钮，此时，红绿灯暂停倒计时，等车辆过得差不多时，再撤除保持状态，红绿灯恢复倒计时。1.4 夜间模式在夜间的时候，由于交通流量变少，此时根据实际情况可以将红绿灯设置成夜间模式，该模式下，所有路口均闪烁黄灯，此时，车辆和行人，可以根据路面实际情况，安全的通过十字交叉口。进入和退出夜间模式最好的方式是利用定时器定时，可以根据实际情况设定何时进入与退出夜间模式。由于这个时间跨度比较长，答辩的时候，不方便演示，本设计将进入和退出夜间模式设计成

14、手动进入和退出。2硬件设计2.1 框图设计本设计以80C51单片机为控制核心，采用模块化设计，主要分以下几个功能模块：单片机控制模块、键盘模块、状态显示模块及倒计时模块等。单片机作为整个硬件系统的核心，它既是数据处理器，又是协调整机工作的控制器。它由单片机复位电路、晶振电路等组成。本设计显示倒计时的功能是采用双位数码管，显示数字范围为十进制的0099，十六进制的00FF。在交通比较特殊的情况下，可以通过按键对交通灯进行控制。交通灯控制的框图如图2-1所示，主要有晶振电路、复位电路、电源电路、控制电路、显示电路及功能按键等电路组成。单片机80C51红绿灯驱 动倒计时功能键装置电 源晶振电路复位电

15、路图2-1系统总体设计框图2.2 电路原理图控制部分如图2-2所示。所有功能键，除复位按键外，都是通过外部中断来通知单片机的，其中除夜间模式是用外部中断1，其余的通过与门，连接到外部中断0。一旦有中断请求，如果是外部中断1的话，就直接响应夜间模式；如果是外部中断0，进入中断程序后，再判断是哪个功能键按下，然后转去执行相应的功能。74HC595是用于扩展单片机的引脚，串行输入，并行输出，74HC595还可以无限级联，可以解决单片机引脚不够用的问题。图2-2 电路原理图控制部分显示部分如图2-3所示。图2-3电路原理图显示部分2.3 主要器件的应用简介2.3.1 80C51单片机单片机是一种集成在

16、电路的芯片，是采用超大规模集成电路技术将具有数据处理能力的中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存储器RAM、定时器/计时器、多种I/O口和中断系统等功能（可能还包括显示驱动电路、A/D转换器等电路、PWM电路、模拟多路转换器）集成在一块硅片上，构成一个体积小而功能完善的计算机系统。单片机又叫单片微型控制器，它不是单纯完成某一逻辑功能的硅芯片，而是把一个计算机系统采用超大规模集成电路技术集成在一块芯片上，相当于一台微型计算机，只是同计算机相比，单片机缺少了I/O设备。总的来说，一块单片机芯片就构成了一台计算机，它不仅体积小、质量轻而且价格便宜，这些优势使得在单片机的学习、应用和开发方面，都非

17、常便利。如今单片机已渗透到人们生活的各个领域，没有单片机踪迹的领域几乎很难找到：计算机的数据传输与网络通讯；交通工具上各类仪表的控制；飞机、导弹使用的导航装置；随处可见的各类智能IC卡；工业和自动化过程的实时控制和数据处理；摄像机；录像机；全自动智能洗衣机；小轿车安全保障系统；以及电子遥控玩具等，这些都离不了单片机，更不用说自动控制领域的智能仪表、机器人、医疗器械等各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发及应用将造就一批计算机应用和智能化控制的科学家、工程师。单片机的种类有很多，其中51系列单片机的功能越来越强大，然而价格却越来越便宜，不同型号的单片机集成了不同的功能，有些I/O口带有AD转换

18、的功能，有些内部含有EEPROM，有些内部有独立的波特率发生器，还有些内部程序运行速度比传统单片机高几倍不同型号的51系列单片机，内部功能不一样，价格也不一样，然而基于本设计，使用传统的51单片机即已满足所需要的功能，故本设计选用了80C51单片机。80C51单片机除包含中央处理器外，还包含定时/计数器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM) 、串行接口、并行接口和中断系统等几大单元及地址总线、数据总线和控制总线，如图2-4所示。现在我们分别加以说明：图2-4单片机8051的内部结构1.中央处理器：中央处理器即CPU，是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能同时处理8位二进制数据

19、及代码，CPU负责调度、指挥和控制整个单元系统的工作，完成数据运算和控制数据读入输出功能等操作。2.定时/计数器：80C51有两个可编程的16位定时/计数器，通过定时或者计数，使寄存器溢出产生中断，从而控制程序执行的方向。3.程序存储器：80C51总共有4KB的ROM，用于存放程序、原始数据和表格。4.数据存储器：80C51内部有128字节的专用寄存器和128字节的用户数据存储单元，它们是统一编址的，其中专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问专用寄存器，而不能用于存储用户数据，所以，用户能使用的RAM其实只有128字节，这128字节的RAM可用于存储读写的数据、运算产生的中间结果和用

20、户定义的字型表。5.串行通信口：80C51内部有一个全双工串行通信口，用来跟其它设备之间进行串行通信，这个全双工串行口既可以当同步移位寄存器使用，也可以用作异步通信收发器。6.并行I/O口：80C51总共有4组8位并行I/O口(P0、P1、P2和P3)，用于与外设互相传输数据。7.中断系统：80C51有着比较完善的中断系统，包括两个外部中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，这些中断具有2级的优先级别可供选择，可根据不同的控制要求到相应的控制寄存器进行设置。8.时钟电路：80C51内部有一个时钟电路，用以产生单片机运行时的脉冲时序，它内置了最高频率可达12MHz的晶振电路，但80C51单片机

21、在工作时，需要外加振荡电容。外部时钟电路如图2-5所示。图2-5 时钟电路9.80C51的引脚说明：如图2-6所示，80C51采用40Pin封装的双列直接DIP结构，在40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：图2-6 单片机的引脚图P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口，它是一个多功能口，用作分时多路转换地址（低8位）和数据总线。在没有外部存储器时，P0口作为并行I/O口使用，但必须外接上拉电阻。它能驱动8个TTL门电路。P1 口：P1 口是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O

22、口。P1口 常作为通用的I/O口，输出缓冲器能带动4 个 TTL 门电路。P2 口：P2 口是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，它是一个多功能口。在访问外部存储器时，P2 口送出地址的高8位，在没有外部存储器的时候P2 口作为普通的I/O口使用，输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，它是一个多功能口。当它作为普通I/O口使用时，输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。P3口亦作为80C51特殊功能（第二功能）使用，P3端口引脚的第二功能如下： P3.0：串行输入口(RXD)； P3.1：串行输出口(TXD)； P

23、3.2：外中断0输入口(INTO)； P3.3：外中断1输入口(INT1)； P3.4：定时/计数器0外部输入口(TO)； P3.5：定时/计数器1外部输入口(T1)； P3.6：外部数据存储器写选通(WR)； P3.7：外部数据存储器读选通(RD)。本设计的功能键就是利用了P3.0和P3.1两个外部中断口 ，功能键的电路图如图2-7所示，紧急情况（自动撤除）、紧急情况（手动撤除）及保持当前模式三个功能的按键的一端共阴（即接地）， 另一端分别连接P0.3、P0.4和P0.5，并通过与门连接到P3.2。一旦有哪个功能键按下，立即产生外部中断，单片机响应中断后，立即读取P0口，并判断P0口哪根引脚

24、为低电平，由此即可判断按下的是哪个功能键，然后程序转去执行相应的功能。而夜间模式，单独使用了外部中断1，因为夜间模式恢复到常规模式，要按复位键，故单独列出，但要并在外部中断0，也可，原理同其他功能键一样。图2-7 功能键连接图RST：复位输入。复位信号有效时，RST输入高电平，并持续两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。复位有上电复位和按键手动复位两种。上电复位的过程是在加电时，外部电容通过充电来实现的，其电路如图2-8所示，在充电瞬间，电容加给RST端短暂的高电平，使RST出现正脉冲，于是复位。手动复位则是通过按钮K实现的。图2-8 复位电路ALE/PROG：当访问外部数据存储器或程序存储

25、器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位。当不访问外部存储器时，ALE仍然固定以1/6的时钟振荡频率输出脉冲信号，因此它可以用作对外输出的时钟，也可用于定时。ALE/PROG是一个复位引脚，对FLASH存储器编程时，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。 PSEN：外部程序存储器的读选通信号。当80C51从外部程序存储器取指令或数据时，该引脚低电平有效，以实现对外部ROM的读操作。 EA/VPP：程序存储器内外部选通信号。如果EA端接低电平，CPU只能访问外部程序存储器。如果EA接高电平时，CPU先读内部程序存储器。当超过了4KB的地址时，CPU则读取外部程序存储器。XTAL1

26、和XTAL2：时钟信号引脚，片内振荡器反相放大器的输入端和输出端。 2.3.2 74HC59574HC595是硅结构的CMOS器件，兼容TTL电路。74HC595内部具有一个8位的移位寄存器和一个存储器。移位寄存器和存储器使用的是不同的时钟。移位寄存器有一个串行输入（DS），和一个串行输出（Q7）。本设计中，单片机与74HC595使用同步通信的方式，因此，将SH_CP引脚与单片机的P3.1（TXD）引脚连接，将DS与单片机的P3.0（RXD）连接。在SH_CP引脚的上升沿期间将数据输入到移位寄存器中，当8位数据全部传送到74HC595的移位寄存器后，移位寄存器内的数据会在ST_CP的上升沿输入

27、到存储寄存器，当使能OE，即OE为低电平时，存储寄存器的数据输出到总线。即达到了串行输入，并行输出的目的。总之，74HC595的功能就是8位串行输入，8位串行或并行输出。74HC595引脚图如图2-9所示。 图2-9 74HC595引脚图74HC595引脚说明：Q0Q7：第15脚及第17脚，并行数据输出； GND：第8脚，接地； Q7：第9脚，串行数据输出；MR：第10脚，主复位（低电平）； SH_CP：第11脚，移位寄存器时钟输入； ST_CP：第12脚，存储器时钟输入； OE：第13脚，输出有效（低电平）； DS：第14脚，串行数据输入； VCC：第16脚，电源。2.3.3 CD4511C

28、D4511是用于驱动共阴极LED数码管显示器的BCD 码七段码译码器，它具有BCD转换、七段译码、消隐和锁存控制及驱动功能的CMOS电路，能提供较大的拉电流，可直接驱动LED显示器。CD4511的引脚排列如图2所示，其中A、B、C、D 为 BCD 码输入，A为最低位。LT为灯测试端，置高电平时，显示器正常显示，置低电平时，显示器一直显示数码“8”，即各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应置高电平。另外 CD4511有拒绝伪码的特点，即当输入数据超过十进制数的9（二进制的1001）时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时

29、锁存，低电平时传输数据。ag是7 段输出，也是七段数码管的输入，可驱动共阴LED数码管。所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起，并在应用中接地。限流电阻的选择要依据电源电压的大小，电源电压为5V时可使用300左右的限流电阻。用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如图2-10所示。图2-10 CD4511实现LED并行接口接线图CD4511引脚图如图2-11所示。图2-11 CD4511引脚图其引脚功能介绍如下： LT：第3脚是测试数码管的输入端，当BI=1，LT=0 时，ag全部输出“1”，不管输入A、B、C、D 状态如何，七段全部发亮，即显示数码“8”，这个引

30、脚主要是用来检测七段数码管是否有损坏。 BI：第4脚是控制消隐的输入端，当BI=0 时，无论其它引脚状态如何，七段数码管始终不显示任何数字，即处于熄灭（消隐）状态。LE：第5脚是控制锁定的引脚，当LE=0时，允许ag输出译码后的数据。当LE=1时，译码器处于锁定保持状态，此时译码器输出之前LE=0时的数值。3软件设计3.1 主程序流程图软件总体设计及流程图见图3-1，本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，以及按序执行常规状态下，各红绿灯的状态的顺序。其流程图如图3-1所示，当系统启动时，经初系统初始化后，依次进入状态S1、S2、S3、S4，然后返回S1，如此一直循环下去。开始初始化状

31、态1显示15秒状态2显示20秒状态4显示20秒状态3显示25秒图3-1 主程序流程图3.2 外部中断0子程序流程图如图3-2所示，当有按键按下时，程序跳转至中断函数，首先判断此时是否黄灯在闪，如果是的话，就不执行任何操作，因为黄灯在闪的时候，说明此时红绿灯状态在改变，如果此时转去执行别的功能，可能导致司机来不及反应而造成事故。如果没有黄灯在闪，判断是哪个功能键按下，然后去执行相应的操作，操作完毕后返回主程序。开始有黄灯在闪？K1按下？K2按下？K3按下？返回执行对应操作Duiying 执行对应操作Duiying 执行对应操作Duiying YNYNYNYN图3-2 外部中断0子程序流程图3.3

32、 显示子程序流程图如图3-3所示，当程序进入显示子程序时，先判断当前执行的交通灯状态，然后取得相应倒计时数值，转换为BCD码后，串行输出至74HC595，然后74HC595并行输出至CD4511，如此LED数码管将显示相应的数值。开始取相应倒计时数值转换成BCD码发送至74HC595输出显示结束判断此时的状态图3-3 显示子程序流程图4仿真及调试本设计采用Proteus硬件仿真软件对该设计的硬件电路进行了实物功能仿真，仿真效果良好。4.1仿真软件介绍Proteus是英国Labcenter electronics公司出版的仿真软件，它除了具有其它EDA工具软件的仿真功能外，还可以仿真单片机及单片

33、机外围器件。它是迄今为止最好的单片机仿真工具之一。虽然刚在我国推广不久，但是已经受到许多单片机教学的教师和单片机开发人员的青睐。Proteus将电路仿真、PCB设计以及虚拟模型仿真三合为一，从绘制原理图、到调试代码，再到整体仿真，最后一键转换为PCB设计，这一系列完整的实现了产品的设计。Proteus除了支持51系列单片机外，还支持AVR、ARM等微处理器的仿真，并支持Keil等多种编译器。当原理图绘制好后，导入已经编译好的Hex目标文件，运行Proteus，此时不但可以观察到所有元器件的所有引脚的电平状态，还可以观察到整个系统的运行过程，并且还具有暂停运行等功能，更方便了对系统的观测和调试。

34、本设计采用Keil编译器编辑、编译源程序。Keil可以与Proteus联调，实现单步调试功能，有利于程序的编写及调试。4.2 系统总体调试连接完电路图，导入程序后，运行软件，先后观测初始状态、常规状态、紧急处理功能，保持当前状态功能，夜间模式，总体运行，均能正确实现预期效果。初始状态，如图4-1，此时系统刚运行，默认所有路口五秒红灯。图4-1 初始状态常规下，四种状态分别如图4-2至4-5，每种状态在过渡时，最后三面，绿灯会闪烁，时间结束后，会有三秒的黄灯等待时间。图4-2 状态1图4-3 状态2图4-4 状态3图4-5 状态4紧急情况功能处理，自动撤除和手动撤除分别如图4-6，图4-7所示。

35、图4-6 紧急处理功能，自动撤除（有倒计时）图4-7 紧急处理功能，手动撤除（无倒计时，一直显示00）夜间模式下，所有路口均闪烁黄灯，如图4-8所示。图4-8夜间模式5部分程序清单5.1主程序清单void main()int0init(); /初始化外部中断0int1init(); /初始化外部中断1lights_init(); /显示初始化for(;)status_1(); /状态1display(15); /显示yellow_lights(); /黄灯status_2(); /状态1display(20); /显示yellow_lights(); /黄灯status_3(); /状态1di

36、splay(25); /显示yellow_lights(); /黄灯status_4(); /状态1display(20); /显示yellow_lights(); /黄灯5.2外部中断0子程序清单void int0(void) interrupt 0char i;if(P3 & 0xf0) = 0) /如果此时【没有】黄灯在闪烁，才执行紧急处理if(P0_3 = 0) & (int0_flag = 0)int0_flag = 1; /中断标志，防止按键多次按下，导致同一中断排队执行多次for(i=3; i=0; i-) /有绿灯的，绿灯闪四秒G_L_shan(i);P1 = 0x95; /全

37、部红灯P2 = 0x15;P3 = P3 & 0x0f;for(i=19; i=0; i-)send(i/10)=0; i-)/有绿灯的，绿灯闪四秒G_L_shan(i);P1 = 0x95; /全部红灯P2 = 0x15;P3 = P3 & 0x0f;while(P0_4);/保持此时状态，直到此开关再次按下else if(P0_5 = 0) & (int0_flag = 0)while(!P0_5);while(P0_5);switch(status_flag)case 1:status_1();break;case 2:status_2();break;case 3:status_3()

38、;break;case 4:status_4();int0_flag = !int0_flag; /中断标志取反，使接触中断后不会再执行新的中断处理5.3外部中断1子程序清单void int1(void) interrupt 2send(0x00);P0 = 0;P1 = 0;P2 = 0;P3 = 0x0c;while(1)P3 = P3 | 0xf0;P1_6 = 1;P2_6 = 1;delay500ms();P1 = 0;P2 = 0;P3 = 0x0c;delay500ms();致 谢本设计是在导师XXX老师的虚心和耐心的指导下进完成的，在设计过程中，X老师给我提供了很多的建议和帮助

39、，并给予我耐心地辅导。另外，还要感谢几位耐心帮助过我的同学，他们在我平时设计中指出我设计上不足，并且和我一起探讨问题，没有他们的帮助我也不可能这样顺利地结稿。在此，再次对所有帮助过我的老师和同学，表示深深的谢意。参考文献1潘新民,王艳芳.微型计算机控制技术 电子工业出版社，2011.12潘新民,王艳芳.微型计算机控制技术实用教程 电子工业出版社，20063杨居义.单片机课程设计指导 清华大学出版社，2009.94赵全利,肖兴达.单片机原理及应用教程 机械工业出版社，2010.75（美）霍顿（Horton，I.）著,张欣等译.C语言入门经典 机械工业出版社，2007.56楼兰苗,李光飞.单片机课

40、程设计指导 北京航空航天大学出版社，2007.77马忠梅.单片机的C语言程序设计（第4版） 北京航空航天大学出版社，2007Intelligent Traffic Control SystemComputer and Information Science Computer Science and Technology MajorPeng Rongyuan 122512008064 Superior: Wang Yanfang【Abstract】With the rapid development of social economy, and the increasing of car num

41、ber have brought great pressure on the road traffic.Yet the microfluidic technology is perfecting and developing day by day,among which the using of SCM has been practiced constantly.SCM has already permeated all aspects of our life,and almost every field can find the trace of SCM. It has been widel

42、y used in fields like instrument and meter, household appliances, medical equipment, space flight and aviation, the intelligent management and process control of special devices etc.,which greatly improved the technical merit and automatic control of these fields.This system uses SCM 80C51 as its co

43、re component to imitate traffic light, Proteus simulation the operation of the traffic lights,it also includes LED display and keyboard.Except for those basic functions of an ordinary traffic light like sidewalk, turn left,go straight,and turn right,this system has extra functions such as countdown,handling emergency,and night mode.The system utilizes seven-segment camera to display the countdown of traffic light transfrom,and uses keyboard to control the inputs of resetting,emergency and night mode.【Key words】SCM(single chip microcomputer);Traffic Light;Countdown; 74HC595;Proteus