11-基于51单片机的十字路口交通灯

具体实现功能

系统由STC89C52单片机+数码管模块+LED指示灯模块+按键模块+电源构成。

具体功能：

1、红灯和绿灯相互转换经过黄灯，并且黄灯闪烁三次；

2、主干道方向通行30秒，辅干道通行20秒，单独左转信号15秒，先直行信号，后左转信号；

3、设置自动、手动、特殊情况三种方式。自动模式下自动显示各种状态的倒计时，红绿灯自动切换；手动模式下可以根据道路车流量情况手动调节红灯绿灯相应时间；紧急情况下所有路口红灯亮，黄灯闪烁，以便120、110等及时通行。

设计背景

交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。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。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

本系统采用MSC-51系列单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量设置红绿灯倒计时时间，红绿灯循环点亮，倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示，倒计时时间通过数码管实时显示，并设置了左转绿灯功能和紧急情况模拟功能。本系统较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况，实用性强、操作简单、扩展功能强。

硬件设计

如图是本系统的硬件设计方案，具体地，硬件电路由以下模块构成：

（1）单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块，以实现整体功能，其以STC89C52单片机为核心芯片，并辅以复位电路和晶振电路。

（2）数码管倒计时显示模块。由四个两位数码管组成，负责实时显示交通灯倒计时：主干道直行30秒，辅干道直行20秒，左转15秒。

（3）LED红绿灯模块。由16个LED灯组成，分别模拟红灯、黄灯、直行绿灯、左转绿灯。

（4）电源模块。用于整个系统的供电。

软件设计

根据本文设计需求，在硬件电路设计的基础上，需要通过软件编程实现的具体功能：

（1）驱动各个模块工作，实现数码管的显示及LED灯的点亮；

（2）按键设置功能。实现紧急情况下所有路口红灯亮、自动模式倒计时增加、自动模式倒计时减少等功能；

（3）倒计时功能实现。实现主干道方向通行30秒，辅干道通行20秒，单独左转信号15秒，先直行信号，后左转信号；

（4）LED红绿灯的切换。实现红灯和绿灯相互转换经过黄灯，并且黄灯闪烁三次。

具体设计流程如图所示。

原理图

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。