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基于51单片机的交通信号灯程序.doc
一、摘要
本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。系统除基本
交通灯功能外，还具有倒计时、紧急情况处理、调整信号灯的点亮时间以及根据
具体情况手动控制等功能。
本设计的意义在于通过具体控制系统的设计，掌握微机控制系统设计的一般
方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。使大家能在实践教学环节
中，积累设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。
红绿灯控制是智能交通系统的一个重要部分，本文给出了一个用单片机控制
的简易交通红绿灯自动控制系统。该系统适用于十字路口，并对放行和禁行时间
进行倒计时显示（秒）。
在车辆通行繁忙的十字交叉路口设置的交通灯控制系统，其特点是：道路较
窄而车流量较大，主干道，支干道的车辆通行时间不等，，同时设有道路应急控
制。具体的情况是：在正常的情况下，东西支干道通行时间为 25 秒，南北主干
道通行时间为 30 秒，每个方向在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮 5 秒钟，才能
变换运行车道。而且有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行。
关键字：单片机 红绿灯 AT89S52
Proteus 仿真
二、概述
1、课题名称
单片机控制的交通信号灯设计
2、设计要求
1）基本功能：
东西方向绿灯，南北方向红灯，持续 25s；
东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯，持续 5s；
南北方向绿灯，东西方向红灯，持续 25s；
南北方向黄灯闪烁，东西方向红灯，持续 5s；
循环；
2）数码管采用倒计时的方式显示
3）有特殊情况发生时，双向都为红灯，且持续一段时间用于中断事物的处
理，结束后交通信号灯恢复到原来的状态
4）通行时间可由按键进行调整
5）要求能够通过按键开关调整各种颜色信号灯的时间长短
3、设计意义
国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示
灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车
辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：
1）两车道的车辆轮流放行时间相同且固定， 在十字路口，经常一个车道为
主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时
间应该短些。
2）没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急
任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺
点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通
拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术．提出了软件和硬件
设计方案，能够实现道路的最大通行效率。
三、系统总体方案及硬件设计
1、芯片的选择与简单介绍
主控芯片采用 AT89S52 单片机（其管脚图如图－
１所示）。单片机，亦称单片微型计算机。它是把中
央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器
（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部
件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
单片机以体积小、功能全、性价比等诸多优点而
独具特色，在工业控制、尖端武器、通信设备、家用
电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。
MCS-51 单片机是指由美国 INTEL 公司（大名鼎鼎的 INTEL）生产的一系列单
（图－１）
片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如 8031，8051，8751，8032，
8052，8752 等，其中 8051 是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在 8051
的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用 8051 来称呼 MCS-51
系列单片机。
2、系统方框图
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电 源
时钟电路
AT89S52
复 位
电 路
3、工作原理
交 通 灯 时 间
显示部分
交通灯
由软件设置交通灯的初始时间，南北方向通行30秒，东西方向通行20秒，数
码管采用动态显示，P0口送字形码，P2口送字位选通信号，通过单片机的P1口控
制各种信号灯的燃亮与熄灭。采用中断方式实现按键的功能。
4、电路原理图
5、 总体流程图（实现各种状态间的转换）：
东西绿灯
南北红灯
东西黄灯闪
南北红灯亮
东西红灯亮
南北黄灯闪
东西红灯
南北绿灯
主程序流程图
四、程序
SHCP EQU P1.1
STCP EQU P1.2
SEC EQU 40H
ORG 0000H
SJMP START
ORG 0003H
LJMP I0
ORG 000BH
LJMP T0
ORG 0030H
START:
MOV SP,#60H
MOV DPTR,#TAB
MOV R0,#200
MOV R4,#0
MOV 41H,#25
MOV 42H,#5
MOV 43H,#25
MOV 44H,#5
MOV TMOD,#1H
MOV TCON,#1H
MOV TH0,#HIGH(65536-5000)
MOV TL0,#LO(65536-5000)
SETB EX0
SETB ET0
SETB EA
SETB TR0
MAIN:
MOV SEC,41H
MOV P2,#11011110B
A1:MOV R1,SEC
CJNE R1,#0,A1
INC R4
A2:MOV SEC,42H
A3:MOV P2,#11011101B
MOV R6,#500
ACALL DELAY
MOV P2,#11011111B
MOV R6,#500
ACALL DELAY
MOV R1,SEC
CJNE R1,#0,A3
INC R4
A4:MOV SEC,43H
MOV P2,#11110011B
A5:MOV R1,SEC
CJNE R1,#0,A5
INC R4
A6:MOV SEC,44H
A7:MOV P2,#11101011B
MOV R6,#500
ACALL DELAY
MOV P2,#11111011B
MOV R6,#500
ACALL DELAY
MOV R1,SEC
CJNE R1,#0,A7
MOV R4,#0
SJMP MAIN
DISPLAY:
CJNE R4,#0,D0
MOV A,SEC
ACALL SHURU
MOV A,SEC
ADD A,42H
ACALL SHURU
D0:CJNE R4,#1,D1
MOV A,SEC
ACALL SHURU
MOV A,SEC
ACALL SHURU
D1:CJNE R4,#2,D2
MOV A,SEC
ADD A,44H
ACALL SHURU
MOV A,SEC
ACALL SHURU
D2:CJNE R4,#3,D3
MOV A,SEC
ACALL SHURU
MOV A,SEC
ACALL SHURU
D3:CLR STCP
SETB STCP
RET
SHURU:
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