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主要內(nèi)容：
在日常生活中，交通燈是一項(xiàng)必不可少的公共設(shè)施，可 以維護(hù)道路的暢通和交通的秩序。如若交通燈發(fā)生故障，那 么后果可想而知。因此，交通燈的正常工作就顯得尤為重要。 由于交通燈對(duì)于公共安全的重要性本文基于 51 單片機(jī)模擬雙向交通燈的設(shè)計(jì)。
基本要求：
1.用LED燈模擬十字路口交通燈控制
2.正常情況下雙方向輪流通行
3.特殊情況時(shí)，A方向通行
4.緊急情況時(shí)，A和B方向都不通行。
主要參考資料：
　[1]肖驍,戈文祺. 電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用解析[J]. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化,2017(22):250-252.
　[2]茅陽. 單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[J]. 中國(guó)高新區(qū),2018(01):24.
　[3]賈飛. 單片機(jī)技術(shù)課程中項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用案例[J]. 張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2017,30(03):75-77.
完成期限：12 月 11 日 - 12 月 26 日
指導(dǎo)教師簽名：
課程負(fù)責(zé)人簽名：

摘 要
交通在人們的日常生活中占有重要的地位，隨著人們社會(huì)活動(dòng)的日益頻繁，這點(diǎn)更是體現(xiàn)的淋漓盡致。交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。
本系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，以模擬十字路口交通燈的各種狀態(tài)顯示以及倒計(jì)時(shí)時(shí)間。系統(tǒng)由單片機(jī)I/O口擴(kuò)展電路、交通燈狀態(tài)LED燈顯示電路、數(shù)碼管顯示電路、復(fù)位及晶振電路等幾大部分組成。系統(tǒng)除基本的交通燈倒計(jì)時(shí)功能外，還有倒計(jì)時(shí)時(shí)間設(shè)置、緊急情況模擬等功能，較好的模擬實(shí)現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況。
關(guān)鍵詞: STC單片機(jī)；STC89C52；交通燈；數(shù)碼管

	目 錄

摘 要 I
1 緒論 1
1.1 設(shè)計(jì)背景與意義 1
1.2設(shè)計(jì)目的 1
1.3 設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 1
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排 2
2 總體設(shè)計(jì)方案 3
2.1 系統(tǒng)需求及方案設(shè)計(jì) 3
2.2 硬件器件介紹 3
2.2.1 STC89C52單片機(jī) 3
2.2.2數(shù)碼管 4
2.2.3 LED燈 5
2.3 所用軟件介紹 6
2.3.1 Altium Designer電路設(shè)計(jì)軟件 6
2.3.2 Keil軟件及C語言設(shè)計(jì) 6
2.3.3 proteus仿真設(shè)計(jì)軟件 6
2.4 本章小結(jié) 6
3 硬件設(shè)計(jì) 7
3.1 硬件電路組成 7
3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 7
3.3 數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)及紅綠燈電路 8
3.4按鍵及電源電路 9
3.5本章小結(jié) 10
4 軟件設(shè)計(jì) 11
4.1 軟件設(shè)計(jì)需求及設(shè)計(jì)思路 11
4.2 主函數(shù)設(shè)計(jì) 12
4.3按鍵程序流程圖 12
4.4 本章小結(jié) 13
5 仿真演示 14
5.1 仿真實(shí)現(xiàn) 14
5.1.1 仿真電路圖 14
5.1.2 仿真結(jié)果 15
5.2 測(cè)試情況分析 18
5.3 本章小結(jié) 18
結(jié)論 19
參考文獻(xiàn) 20
附錄一 硬件原理圖 21
附錄二 仿真原理圖 21

1 緒論
1.1 設(shè)計(jì)背景與意義
交通在人們的日常生活中占有重要的地位，隨著人們社會(huì)活動(dòng)的日益頻繁,這點(diǎn)更是體現(xiàn)的淋漓盡致。交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力、減少交通事故有明顯效果。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。
本系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)STC89C52為中心器件來設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量設(shè)置紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間，紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮，倒計(jì)時(shí)剩3秒時(shí)黃燈閃爍警示，倒計(jì)時(shí)時(shí)間通過數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示，并設(shè)置了左轉(zhuǎn)綠燈功能和緊急情況模擬功能。本系統(tǒng)較好的模擬實(shí)現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況，實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展功能強(qiáng)。
1.2設(shè)計(jì)目的
（1）鞏固和加深對(duì)單片機(jī)原理和接口技術(shù)知識(shí)的理解；
（2）培養(yǎng)根據(jù)課題需要選學(xué)參考書籍、查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料的能力；
（3）學(xué)會(huì)方案論證的比較方法，拓寬知識(shí)，初步掌握工程設(shè)計(jì)的基本方法；
（4）掌握常用儀器、儀表的正確使用方法，學(xué)會(huì)軟、硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法；
（5） 能按課程設(shè)計(jì)的要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，能正確反映設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成果，能用計(jì)算機(jī)繪制電路圖、仿真圖和流程圖。
1.3 設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容
（1）紅燈和綠燈相互轉(zhuǎn)換經(jīng)過黃燈，并且黃燈閃爍三次；
（2）主干道方向通行30秒，輔干道通行20秒，單獨(dú)左轉(zhuǎn)信號(hào)15秒，先直行信號(hào)，后左轉(zhuǎn)信號(hào)；
（3）設(shè)置自動(dòng)、手動(dòng)、特殊情況三種方式。
（4）自動(dòng)模式下自動(dòng)顯示各種狀態(tài)的倒計(jì)時(shí)，紅綠燈自動(dòng)切換；
（5）手動(dòng)模式下可以根據(jù)道路車流量情況手動(dòng)調(diào)節(jié)紅燈綠燈相應(yīng)時(shí)間；
（6）緊急情況下所有路口紅燈亮，黃燈閃爍，以便120、110等及時(shí)通行。
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
本文圍繞著基于51單片機(jī)的十字路口交通燈展開設(shè)計(jì)，以交通燈需求為出發(fā)點(diǎn)，首先明確了研究背景與意義，介紹了設(shè)計(jì)目的，并論述了設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)內(nèi)容，接下來的幾章將具體展開相關(guān)設(shè)計(jì)與研究：
第二章介紹系統(tǒng)總體方案及相關(guān)理論知識(shí)，重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)功能需求和系統(tǒng)方案論證，接著簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)硬件及軟件基本知識(shí)。
第三章重點(diǎn)展開硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，首先明確硬件電路設(shè)計(jì)的思路及框架。接著依次介紹了：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、按鍵電路、數(shù)碼管顯示電路、LED紅綠燈電路、電源電路等。通過對(duì)以上重點(diǎn)電路的介紹，強(qiáng)化了硬件電路設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)和重點(diǎn)。
第四章展開軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行需求分析，明確軟件設(shè)計(jì)的目的與需求，進(jìn)一步通過程序流程圖展示設(shè)計(jì)思路及框架。接著依次介紹了主函數(shù)流程、倒計(jì)時(shí)顯示程序流程、紅綠燈切換程序流程、按鍵程序流程。
第五章介紹仿真實(shí)現(xiàn)步驟，特別是仿真電路實(shí)現(xiàn)的流程和仿真測(cè)試，完美實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)需求及目標(biāo)。
第六章總結(jié)全文，總結(jié)本文所做的工作及貢獻(xiàn)，并根據(jù)存在的問題展望此課題今后的研究方向。

2 總體設(shè)計(jì)方案
2.1 系統(tǒng)需求及方案設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)基于51單片機(jī)的十字路口交通燈設(shè)計(jì)，本文將實(shí)現(xiàn)以下設(shè)計(jì)需求：
（1）精確、實(shí)時(shí)的進(jìn)行數(shù)碼管自動(dòng)倒計(jì)時(shí)、LED紅綠燈自動(dòng)切換，較好的模擬交通燈的運(yùn)行情況；
（2）直接、清晰明了的顯示測(cè)得的倒計(jì)時(shí)的數(shù)值；
（3）手動(dòng)調(diào)整倒計(jì)時(shí)的時(shí)間，提升交通燈可控性；
（4）能夠?qū)崿F(xiàn)交通燈緊急情況處理，完善交通燈的功能；
（5）操作簡(jiǎn)單、功能完善、精確度高。
基于以上列出的幾點(diǎn)，本設(shè)計(jì)利用STC89C52單片機(jī)控制數(shù)碼管模塊、LED燈模塊、按鍵模塊等外部電路實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，具體的設(shè)計(jì)框圖如圖2.1所示。
圖2.1 總體設(shè)計(jì)框圖

2.2 硬件器件介紹
2.2.1 STC89C52單片機(jī)
如圖2.2所示的STC89C52單片機(jī)是在單片機(jī)設(shè)計(jì)中最常用的單片機(jī)芯片之一，其功能完善，易于設(shè)計(jì)。STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但是做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)的51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。主要具備以下外設(shè)功能:
8k字節(jié)Flash；
512字節(jié)RAM；
32 位I/O口；
4KB EEPROM；
MAX810復(fù)位電路；
3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；
4個(gè)外部中斷；
全雙工串行接口。

圖2.2 STC89C52單片機(jī)引腳圖
2.2.2數(shù)碼管
led數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起，“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段，有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，被廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場(chǎng)合。其引腳具體如圖2.3所示。

圖2.3 兩位LED數(shù)碼管
2.2.3 LED燈
LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。
LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。

圖2.4 發(fā)光二極管實(shí)物圖
2.3 所用軟件介紹
2.3.1 Altium Designer電路設(shè)計(jì)軟件
在本科單片機(jī)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)電路使用的軟件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能強(qiáng)大，可以設(shè)計(jì)硬件電路的原理圖、PCB圖，且界面簡(jiǎn)單，易操作，上手快。Altium Designer19是一款專業(yè)的整的端到端電子印刷電路板設(shè)計(jì)環(huán)境，用于電子印刷電路板設(shè)計(jì)。它結(jié)合了原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、多種管理及仿真技術(shù)，能夠很好的滿足本次畢設(shè)的需求。
2.3.2 Keil軟件及C語言設(shè)計(jì)
作為本科期間學(xué)習(xí)的第一門編程語言，C語言是我們最熟悉的編程語言之一。當(dāng)然，由于其功能強(qiáng)大，C語言是當(dāng)前世界上使用最廣泛、最受歡迎的編程語言。在單片機(jī)設(shè)計(jì)中，C語言已經(jīng)逐步完全取代匯編語言，因?yàn)橄啾扔趨R編語言，C語言編譯與運(yùn)行、調(diào)試十分方便，且可移植性高，可讀性好，便于燒錄與寫入硬件系統(tǒng)，因此C語言被廣泛應(yīng)用在單片機(jī)設(shè)計(jì)中。keil軟件由于其兼容單片機(jī)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速調(diào)試，并生成燒錄文件，被廣泛應(yīng)用于C語言的編寫和單片機(jī)的設(shè)計(jì)。
2.3.3 proteus仿真設(shè)計(jì)軟件
Protues也是在單片機(jī)仿真設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)軟件之一，通過設(shè)計(jì)出硬件電路圖，及寫入驅(qū)動(dòng)程序，就能在不實(shí)現(xiàn)硬件的情況進(jìn)行電路調(diào)試。另外，protues還能實(shí)現(xiàn)PCB的設(shè)計(jì)，在仿真中也可以與KEIL實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)，便于程序的調(diào)試，且支持多種平臺(tái)，使用簡(jiǎn)單便捷。
2.4 本章小結(jié)
本章首先明確了本文整體的系統(tǒng)需求，并根據(jù)需求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體框圖，并以此為設(shè)計(jì)思路。接著，簡(jiǎn)要介紹了本文將用到的硬件器件，特別是每一個(gè)器件的原理圖和引腳圖，為下一章進(jìn)行進(jìn)一步的硬件電路設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。最后，對(duì)本設(shè)計(jì)需要使用到的軟件系統(tǒng)和編程語言進(jìn)行了大概的介紹，以便進(jìn)行接下來的軟硬件設(shè)計(jì)。
3 硬件設(shè)計(jì)
3.1 硬件電路組成
如圖3.1是本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，具體地，硬件電路由以下模塊構(gòu)成：
（1）單片機(jī)最小系統(tǒng)。用于驅(qū)動(dòng)和控制其他模塊，以實(shí)現(xiàn)整體功能，其以STC89C52單片機(jī)為核心芯片，并輔以復(fù)位電路和晶振電路。
（2）數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示模塊。由四個(gè)兩位數(shù)碼管組成，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示交通燈倒計(jì)時(shí)：主干道直行30秒，輔干道直行20秒，左轉(zhuǎn)15秒。
（3）LED紅綠燈模塊。由16個(gè)LED燈組成，分別模擬紅燈、黃燈、直行綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈。
（4）電源模塊。用于整個(gè)系統(tǒng)的供電。

圖3.1 硬件設(shè)計(jì)框圖
3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路
單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)擴(kuò)展開發(fā)應(yīng)用中最基礎(chǔ)和最主要的部分，一般由以下的電路構(gòu)成，是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心其保證了基于單片機(jī)的其他功能的擴(kuò)展與實(shí)現(xiàn)。如圖3.2所示。
復(fù)位電路: 復(fù)位電路是單片機(jī)應(yīng)用中的最基本和最重要的電路，用于處理單片機(jī)工作失靈等緊急問題。當(dāng)單片機(jī)復(fù)位端口為高電平時(shí)，單片機(jī)中的代碼將不會(huì)被執(zhí)行。一開始上電時(shí)，電容還未充滿電，復(fù)位端口為高電平，避免了直接上電就運(yùn)行程序?qū)е碌某绦蝈e(cuò)誤等問題。當(dāng)電容充滿電后，復(fù)位端口變?yōu)榈碗娖?，程序開始運(yùn)行。
晶振電路:晶振電路也是的單片機(jī)設(shè)計(jì)中必備的電路，為系統(tǒng)提供工作時(shí)序。本畢設(shè)晶振電路提供11.0592MHZ時(shí)鐘頻率，以此構(gòu)成整個(gè)穩(wěn)定的振蕩電路，為單片機(jī)的正常工作提供保障。

圖3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)
3.3 數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)及紅綠燈電路
數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)電路由四個(gè)兩位數(shù)碼管構(gòu)成，其中南北向（主干道）的數(shù)碼管顯示相同的倒計(jì)時(shí)，同接在單片機(jī)相同的IO口上；東西向（輔干道）的數(shù)碼管顯示相同的倒計(jì)時(shí)，同接在單片機(jī)相同的IO口上；由于只是兩位數(shù)碼管，因此最多只能倒計(jì)時(shí)99秒。紅綠燈電路由16個(gè)LED發(fā)光二極管構(gòu)成，分別模擬紅燈、黃燈、直行綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈。其中南北向（主干道）的LED燈顯示相同的情況，同接在單片機(jī)相同的IO口上；其中東西向（輔干道）的LED燈顯示相同的情況，同接在單片機(jī)相同的IO口上。具體如圖3.3所示。
圖3.3 數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)及紅綠燈電路

3.4按鍵及電源電路
按鍵及電源電路如圖3.4所示。三個(gè)按鍵分別接在單片機(jī)P3.5，P3.6，P3.7口，另一端接地。三個(gè)按鍵分別用于實(shí)現(xiàn)：緊急情況、自動(dòng)模式倒計(jì)時(shí)增加、自動(dòng)模式倒計(jì)時(shí)減少。
圖3.4 按鍵及電源電路
3.5本章小結(jié)
本章以硬件電路設(shè)計(jì)為核心，首先介紹了硬件電路的設(shè)計(jì)框圖及組成模塊。接著依次介紹了單片機(jī)最小系統(tǒng)、數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)及紅綠燈電路、按鍵及電源電路等各個(gè)硬件的模塊，以實(shí)現(xiàn)整體硬件電路的設(shè)計(jì)。

4 軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件設(shè)計(jì)需求及設(shè)計(jì)思路
根據(jù)本文設(shè)計(jì)需求，在第三章硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，需要通過軟件編程實(shí)現(xiàn)的具體功能：
（1）驅(qū)動(dòng)各個(gè)模塊工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的顯示及LED燈的點(diǎn)亮；
（2）按鍵設(shè)置功能。實(shí)現(xiàn)緊急情況下所有路口紅燈亮、自動(dòng)模式倒計(jì)時(shí)增加、自動(dòng)模式倒計(jì)時(shí)減少等功能；
（3）倒計(jì)時(shí)功能實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)主干道方向通行30秒，輔干道通行20秒，單獨(dú)左轉(zhuǎn)信號(hào)15秒，先直行信號(hào)，后左轉(zhuǎn)信號(hào)；
（4）LED紅綠燈的切換。實(shí)現(xiàn)紅燈和綠燈相互轉(zhuǎn)換經(jīng)過黃燈，并且黃燈閃爍三次。
具體設(shè)計(jì)流程如圖4.1所示。
圖4.1 設(shè)程序設(shè)計(jì)流程
4.2 主函數(shù)設(shè)計(jì)
主函數(shù)的主要功能是初始化數(shù)碼管顯示和定時(shí)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)各個(gè)模塊工作、通過調(diào)用函數(shù)調(diào)用各個(gè)模塊開始執(zhí)行相應(yīng)功能。主函數(shù)程序截圖如圖4.2所示：
圖4.2 主程序截圖
4.3按鍵程序流程圖
按鍵程序需要實(shí)現(xiàn)緊急情況下所有路口紅燈亮、自動(dòng)模式倒計(jì)時(shí)增加、自動(dòng)模式倒計(jì)時(shí)減少等功能，具體流程圖如圖4.3所示。
圖4.3 按鍵程序流程圖
4.4 本章小結(jié)
本章以軟件設(shè)計(jì)為核心，首先重點(diǎn)論述了軟件設(shè)計(jì)框架及設(shè)計(jì)思路，介紹了主函數(shù)的設(shè)計(jì)思路及按鍵程序的設(shè)計(jì)流程，最終實(shí)現(xiàn)軟件的整體設(shè)計(jì)。

5 仿真演示
5.1 仿真實(shí)現(xiàn)
5.1.1 仿真電路圖
本系統(tǒng)用protues8.7設(shè)計(jì)的仿真原理圖如圖5.1所示。

圖5.1 仿真原理圖
根據(jù)第四章軟件設(shè)計(jì)的思路，結(jié)合仿真需求，我們將仿真設(shè)計(jì)的C代碼利用KEIL5編寫好，并進(jìn)行詳細(xì)地注釋。接著，我們點(diǎn)擊“create HEX file”，并再次編譯程序，這樣就會(huì)生成HEX燒錄文件，具體如圖5.2所示。

圖5.2 調(diào)試及HEX文件生成截圖
接著，我們打開仿真原理圖，并將生產(chǎn)的“HEX”文件燒錄到單片機(jī)芯片中，點(diǎn)擊開始仿真，就可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)仿真了，我們將在下一節(jié)中具體展示仿真的結(jié)果。
5.1.2 仿真結(jié)果
（1）主干道交通燈倒計(jì)時(shí)
如圖5.3所示是開始仿真后主干道（南北向）倒計(jì)時(shí)情況，主干道從30秒開始倒計(jì)時(shí)，同時(shí)主干道的直行綠燈亮，表示直行可通行；輔干道的倒計(jì)時(shí)時(shí)間停留在20秒不動(dòng)，同時(shí)紅燈亮，表示不準(zhǔn)通行。
圖5.3 主干道交通燈倒計(jì)時(shí)
（2）輔干道倒計(jì)時(shí)
圖5.4所示是輔干道（東西向）倒計(jì)時(shí)情況，輔干道從20秒開始倒計(jì)時(shí)，同時(shí)輔干道的直行綠燈亮，表示直行可通行；主干道的倒計(jì)時(shí)時(shí)間停留在30秒不動(dòng)，同時(shí)紅燈亮，表示不準(zhǔn)通行。

圖5.4 輔干道倒計(jì)時(shí)
（3）左轉(zhuǎn)倒計(jì)時(shí)
無論是主干道還是輔干道，當(dāng)直行倒計(jì)時(shí)結(jié)束后，開始進(jìn)入左轉(zhuǎn)倒計(jì)時(shí)，如圖5.5是主干道左轉(zhuǎn)倒計(jì)時(shí)，從15秒開始倒計(jì)時(shí)，同時(shí)主干道的左轉(zhuǎn)綠燈亮，表示主干道車輛可進(jìn)行左轉(zhuǎn)。另外，輔干道紅燈，表示不可通行。
圖5.5 左轉(zhuǎn)倒計(jì)時(shí)
（4）緊急情況
當(dāng)緊急按鍵按下后，系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式，數(shù)碼管不顯示，所有紅燈亮、黃燈閃爍，表示普通車輛不可通行，僅供110、120車輛通行。具體如圖5.6所示。

圖5.6 緊急情況
（5）手動(dòng)調(diào)整倒計(jì)時(shí)
在輔干道左轉(zhuǎn)倒計(jì)時(shí)情況下，由于車輛過多，需要增加左轉(zhuǎn)倒計(jì)時(shí)時(shí)間。如圖5.7所示是調(diào)整前的倒計(jì)時(shí)時(shí)間，連續(xù)兩次按下增加按鍵后，倒計(jì)時(shí)時(shí)間增加了兩秒，如圖5.8所示。
圖5.7 倒計(jì)時(shí)初始時(shí)間
圖5.8 調(diào)整后倒計(jì)時(shí)時(shí)間
5.2 測(cè)試情況分析
經(jīng)過以上一系列的仿真測(cè)試，本文設(shè)計(jì)的“基于51單片機(jī)的十字路口交通燈”能夠完成了2.1節(jié)的系統(tǒng)需求，具體仿真實(shí)現(xiàn)了以下功能：
（1）紅燈和綠燈相互轉(zhuǎn)換經(jīng)過黃燈，并且黃燈閃爍三次；綠燈分為直行綠燈和左轉(zhuǎn)綠燈；
（2）主干道方向通行30秒，輔干道通行20秒，單獨(dú)左轉(zhuǎn)信號(hào)15秒，先直行信號(hào)，后左轉(zhuǎn)信號(hào)；
（3）設(shè)置自動(dòng)、手動(dòng)、特殊情況三種方式。
（4）自動(dòng)模式下自動(dòng)顯示各種狀態(tài)的倒計(jì)時(shí)，紅綠燈自動(dòng)切換；
（5）手動(dòng)模式下可以根據(jù)道路車流量情況手動(dòng)調(diào)節(jié)紅燈綠燈相應(yīng)時(shí)間；
（6）緊急情況下所有路口紅燈亮，黃燈閃爍，以便120、110等及時(shí)通行。

5.3 本章小結(jié)
本章結(jié)合第三章的電路設(shè)計(jì)和第四章的軟件設(shè)計(jì)，利用protues軟件設(shè)計(jì)了本文的仿真電路圖，并通過代碼編寫與調(diào)試，將生成的“HEX”文件寫入到仿真芯片中，實(shí)現(xiàn)了電路的仿真。接著，我們對(duì)仿真進(jìn)行了測(cè)試，證明了本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)所有的既定功能。最后，我們對(duì)仿真測(cè)試進(jìn)行了總結(jié)，具體列出了仿真實(shí)現(xiàn)的功能。

結(jié)論
本文圍繞著基于單片機(jī)的十字路口交通燈設(shè)計(jì)，通過廣泛查閱文獻(xiàn)和仿真設(shè)計(jì)，完成了以下工作：
（1）繪制了電路原理圖和仿真原理圖，編寫了本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的程序代碼。
（2）紅燈和綠燈相互轉(zhuǎn)換經(jīng)過黃燈，并且黃燈閃爍三次；綠燈分為直行綠燈和左轉(zhuǎn)綠燈；
（3）主干道方向通行30秒，輔干道通行20秒，單獨(dú)左轉(zhuǎn)信號(hào)15秒，先直行信號(hào)，后左轉(zhuǎn)信號(hào)；
（4）設(shè)置自動(dòng)、手動(dòng)、特殊情況三種方式。。自動(dòng)模式下自動(dòng)顯示各種狀態(tài)的倒計(jì)時(shí)，紅綠燈自動(dòng)切換；
（5）手動(dòng)模式下可以根據(jù)道路車流量情況手動(dòng)調(diào)節(jié)紅燈綠燈相應(yīng)時(shí)間；
（6）緊急情況下所有路口紅燈亮，黃燈閃爍，以便120、110等及時(shí)通行。綜上所述，本文的設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，具有一定的的實(shí)用價(jià)值。
本文雖然較好的實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的十字路口交通燈的設(shè)計(jì)，但由于本人水平有限，還存在著不少有待改進(jìn)的地方，在未來的工作中，可以從以下幾點(diǎn)展開相關(guān)設(shè)計(jì)：
（1）由于時(shí)間限制，本文的設(shè)計(jì)只做了相關(guān)仿真，在下一步工作中，將結(jié)合原理圖設(shè)計(jì)出PCB圖，并做出硬件；
（2）本設(shè)計(jì)只對(duì)車輛通行進(jìn)行考慮，在今后的設(shè)計(jì)中，可以加入人行道的通行情況；
（3）在接下來的設(shè)計(jì)中，還可以增加語音提示等功能，使得交通燈系統(tǒng)更加智能化、人性化。

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附錄一 硬件原理圖
附錄二 仿真原理圖文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-474420.html

到了這里，關(guān)于基于AT89C51單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！