毕业设计（论文）基于单片机的交通信号灯的控制系统设计

郑州华信学院毕业论文 论文题目 基于51单片机的交通信号灯控制系统设计指导老师 专业 班 级 姓名 学 号 2012年4月1日目 录1. 单片机介绍及主控电路21.1 单片机的发展及元器件介绍.21.1.1 单片机的发展及应用 .21.1.2 单片机的概述及特点 41.2 管脚结构说明.81.3 系统模拟下的交通情况 91.4 设计思路.92. 电源电路.92.1 主要元器件介绍.102.2 电源电路工作原理.113. 软件编程设计过程 114. 控制系统需改进的地方135. 结束语.14 基于51单片机的交通信号灯控制系统设计 摘要 由于现在单机片系统的一个未来发展趋势就是外围电路最简化，最终实现单片系统，某些高档单片机已经集成了很多的外部设备功能，所以对单片机的控制系统开发进行足够的探讨尤为重要。通过总体设计交通灯原理接线图，综合应用单片机原理、微机原理、微机接口技术等方面的知识，结合单片机仿真系统的使用方法，通过软硬件结合，使用89C52单片机来设计出符合要求的交通灯控制系统。完成由单片机89C52、发光二极管、LED数字显示器、开关、部分电阻及电容组成的交通灯控制系统。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、显示时间设置、紧急情况处理、LED信息显示、时间可以根据具体情况手动控制等功能。从而提高交通灯控制系统的总体能力和综合应用能力。 关键词：单片机 交通灯 闯红灯 LED AbstractOur single-chip design principle according to the traffic lights and requirements, through the overall design principles of traffic lights, wiring diagram, integrated application microcontroller theory, computer theory, computer interface technology, knowledge, combined with microcontroller use the simulation system by combining software and hardware , using 89C52 microcontroller to design to meet the requirements of the traffic light control system. Completed by the MCU 89C52, light-emitting diode, LED digital display, switches, resistors and capacitors composed of some of the traffic light control system. In addition to basic traffic light system functions, but also has a countdown to show time setting, emergency handling, LED information display, time, manual control according to the specific circumstances and other functions. And thus can improve the machines overall capabilities and integrated application ability.Key words: SCM Traffic lights Red light LED引言随着我国经济的高速发展，人们对私家车、公交车的需求越来越大。相应地，我国进入WTO以后，我国经济贸易与世界接轨，汽车业关税大大降低，使很多人都能负担得起，买私家车不再是梦想。但是，私家车、公交车的大增无疑会对我国交通系统带来沉重的压力。放眼现在的中国，如广州、香港、上海等大都市，无不受到交通堵塞的困扰。中国要发展，交通事业决不能停步不前。有及于此，我国交通管制系统应当以人性化、智能化为目的，作出相应的改善。本论文正是以此为出发点，对单片机控制的交通信号灯模型作了较详尽的介绍。单片机无线收发控制的交通信号灯模型可以分为电源电路、单片机主控电路、无线收发控制电路和显示电路四部分组成。 由于显示部分都是采用三色LED和数码管模拟，比较简单，所以在此不作详尽叙述。下面主要叙述单片机主控电路、直流电源的组成及其原理。 1. 单片机介绍及主控电路1.1 单片机的发展及元器件介绍1.1.1 单片机的发展及应用 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机的发展分为4个阶段： 第一阶段（197476年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机，实际上只包括了8位CPU，64个字节的RAM和2个并行接口， 第二阶段（197678年）：低性能单片机阶段。以Intel公司生产的MCS48系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有8位CPU，8位定时器/计数器，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理比较简单而且片内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大与4KB。第三阶段（197883）高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行接口。多级中断系统，16位定时器/计数器，片内ROM，RAM容量加大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换器。8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS 96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。随着MCS 51系列的广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路路功能，强化了智能控制的特征第四阶段（1983年至今）8位单片机巩固发展以及16位单片机，32 位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是：一方面发展16位单片机，32位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，增加片内器件。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。以满足不同的客户要求单片机的应用原理单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。 单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令），这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件存储器中。存储器由许多存储单元（最小的存储单位）组成，就像大楼房有许多房间组成一样，指令就存放在这些单元里，单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样，每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，然后再被执行。程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是一条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行，必须有一个部件能追踪指令所在的地址，这一部件就是程序计数器PC（包含在CPU中），在开始执行程序时，给PC赋以程序中第一条指令所在的地址，然后取得每一条要执行的命令，PC在中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，可能是1、2或3，以指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。单片机的应用领域这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效。产品名称前冠以形容词“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。可见单机片的运用给我们的日常生产和生活带来了极大地方便！单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：在工业控制中的应用：用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 在各种大型电器中的模块化应用 某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。 在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。 单片机在汽车设备领域中的应用 单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱死系统，制动系统等等。单片机发展方向此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途从单片机的发展历程看，未来单片机技术将向多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗、外围电路内装化及片内储存器容量增加的方向发展。 1.1.2 单片机概述及特点单机片又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作，概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。元器件介绍： AT89C51单片机内部结构 AT89C51是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。数据存储器(RAM) AT89C51内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。程序存储器(ROM)：AT89C51共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。定时/计数器(ROM)：AT89C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。并行输入输出(I/O)口：AT89C51共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。全双工串行口：AT89C51内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。中断系统：AT89C51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。时钟电路：AT89C51内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但AT89C51单片机需外置振荡电容。单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。MCS-51系列单片机的内部结构示意如图1：图1 单片机内部结构单片机主控电路的主要元件是AT89C51，其外型如图2： 图2 89C51结构图 AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。 AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。单片机特点及控制性存储器ROM和RAM是严格分工的。ROM用作程序存储器，只存放程序、常数和数据表格，而RAM用作数据存储器，存放临时数据和变量。这样的设计方案更适合于实时控制系统。配置较大的程序存储空间ROM,将已调试好的程序固化其中。不仅断电时程序不会丢失，还避免程序被破坏，从而保障了程序的安全性。实时控制仅需要容量较小的RAM,用于存放少量的随身数据，这样有利于提高单片机的操作速度。采用面向控制的指令系统。在实时控制方面，尤其在“位”操作方面单片机表现突出。应用注重现场工程，因此体积小。品种规格系列化。属于同一种产品系列的、不同型号的单片机，通常具有相同的内核、相同或者兼容的指令系统。其主要的差别仅是在片内配置一些不同种类或不同数量的功能部件，以适应不同的被控对象。单片机的硬件功能具有广泛的通用性。同一种单片机用在不同的系统中。功耗低，价格便宜。单片机控制系统发开的相应软件系统单片机控制硬件系统开发。包括单片机与PC标准键盘及液晶显示器的硬件接口及周围相应的电路设计；单片机控制软件系统开发。包括单片机对PC标准键盘的初始化及控制、对液晶显示器控制以及控制整个系统运行的软件设计。电路板设计软件（如PROTLE等），并在此基础上完成电路板的设计、加工、焊接工作。进行控制系统的软硬件综合测试，在仿真器环境下把软、硬件两部分有机的结合起来，通过调试实现PC键盘和液晶显示在所设计的单片机环境下正常运行。1.2 管脚结构说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 ST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。1.3 系统模拟以下的交通情况 （1）正常情况下，A、B道（A、B道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道）轮流放行，A道放行60秒（两个数码管从60秒开始倒数，其中5秒用于警告），B道放行30秒（两个数码管从30秒开始倒数，其中5秒用于警告）。 （2）一道有车而另一道无车（用按键开关S1、S2模拟）时，使有车车道放行。 （3）有紧急车辆通过（用按键开关S0模拟）时，A、B道均为红灯（两个数码管显示00）。1.4 设计思路 （1）正常情况下运行主程序，采用0.5秒延时子程序的反复调用来实现各种定时时间； （2）一道有车而另一道无车时，采用外部中断1方式进入与其相适应的中断服务程序，并设置该中断为低 优先级中断； （3）有紧急车辆通过时，采用外部中断0方式进入与其相适应的中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现中断嵌套。2. 电源电路 从硬件结构图可知，无论是AT89C51单片机工作电源、二极管还是数码管的驱动，都要用到+5V的直流电源，所以，一个稳定的、持续的+5V直流电源对本系统十分重要。本系统运用桥式整流电路，将交流转换为直流，为各部分电路提供恒定的+5V直流。模拟部分和数字部分分别采用一个独立的稳压管供电，保证电路的稳定性和抗干扰，其电路如图5。 图5 稳压供电电路2.1 电源的主要器件介绍 DB为全波整流电桥，其内部结构如图6 其工作原理如下：电桥1、3端接交流电源，2、4为支直流输出端。当某一时刻，交瞬时值为上+下-（即1端为+，3端为-），电流从1端输入，经1、2间的二极管到2端，再经2、4端的负载流到4端，然后经3、4间的二极管流图6 全波整流电路回交流负端；同理，电流从3端流入，从1端流回交流负端。2.2 电源电路工作原理 从接口J1输入的9V左右的交流电压（波形如图7所示），经全波整流电桥DB整流后，得到一幅值为0-8V左右的波动直流（如图8所示）。这一波动的直流经C1、C2、C3滤波后，得到一较平稳的直流，再经 LM7805稳压为+5V，C4再次滤波后，得到稳定的+5V直流电流（如图9所示），为系统无线电接收发模块和解码芯片PT2272路供电。Q1为继电器驱动管，当其基极接收到解码芯片的高电平时，继电器吸合，K1接通，电压经7805稳压后为AT89C51开机供电。 3. 软件编程设计过程： 开始 初始化P1.2绿 P1.3红 延时75SP1.1黄 P1.3红 延时5SP1.2红 P1.3绿 延时55SP1.4黄 P1.3红 延时5S主程序采用查询方式定时，由R2寄存器确定调用0.5S延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方式1，查询式定时，定时器定时50ms，R3寄存器确定循环10次，从而获取0.5S的延时时间。 一道有车而另一道无车的中断服务程序首先要保护现场，因而需用到延时子程序和P1口，故需保护的寄存器有R3、P1、TH1和TL1。保护现场时还需关中断，以防止高优先级中断（紧急车辆通过所产生的中断）出现时导致程序混乱。然后，关中断，恢复现场，再开中断，返回主程序。 紧急车辆出现是的中断服务程序也需要保护现场，但无需关中断（因其为高优先级中断），然后执行相应的服务，待交通灯信号出现后延时20S，确保紧急车辆通过交叉路口。然后，恢复现场，返回主程序。 交通信号灯模拟控制系统主程序及中断服务程序的流程图如图7所示。 图7软件流程图 延时75S交通信号灯的软件设计参考如下： ORG 0000HLJMP START ；指向主程序；主程序ORG 0030H START： MOV P1 #00H SETB P1.2 ；亮东西向绿灯，东西向放行 SETB P1.3 ；亮南北向红灯，南北向禁止通行 MOV R4 #96H ；延时75S LP1 LCALL DL DJNZ R4, LP1 CLR P1.2 ；熄灭东西向绿灯 SETB P1.1 ；点亮东西向黄灯 MOV R4, #10H ；延时5S LP2 LCALL DL DJNZ R4, LP2A MOV P1, #00H SETB P1.0 ；东西向红灯亮，禁止东西向通行 SETB P1.5 ；亮南北向绿灯，南北向放行 MOV R4, #64H ；延时55S LP3 LCALL DL DJNZ R4, LP3 CLR P1.5 ；熄灭南北向绿灯 SETB P1.4 ；点亮南北向黄灯 MOV R4, #10H ；延时5S LP4 LCALL DL DJNZ R4, LP4 MOV P1 #00H LJMP START ；重新开始下一个周期 DL MOV R7, #05H ；0.5S软件延时子程序 DL1： MOV R6, #0C8H DL2： MOV R5, #0FAH DJNZ R5, $ DJNZ R6, DL2 DJNZ R7, DL1 RET END4. 控制系统需改进的地方 1、系统可加装热能探测器，探测出车辆内燃机运转辐射出的热量，从而能使单片机判断出哪条道有车，哪条道无车，能对路面交通状况作出迅速反应，从而提高交通效率； 2、系统应装置红外线接收器，相应地，紧急车辆（如消防车、救护车等）上应当装置红外线放射器。这样，在离交通信号灯远处，紧急车辆就可以开红外线放射器使交通信号灯全部显示红灯，避免因交通问题导致不必要的人命伤亡和金钱损失； 3、系统可装置一点阵式LED中文显示屏，用以显示温度、天气情况、空气指数等，方便司机对外界情况的了解。 多加了这些功能后，无疑会使成本增加，但是这样确实可以提高交通效率，疏通交通堵塞和避免不必要的损失。 单片机控制系统开发的背景及意义近年来随着经济的发展，国内许多机电产品，特别涉及到控制方面的设备，有很多是PC机或工控机来完成起控制功能的，这仅仅的利用了计算机很小的一部分功能，这样就势必造成了资源的巨大浪费，并且成本提高，占用空间较大，另外，在一些工作环境相对较差的场合，如灰尘较多、温度较高的地方，显然不适合PC机和工控机的正常工作，会大大较低系统的可靠性以及缩短机器的寿命，在一定程度上影响了用户的正常生产，给经济效益带来不必要的损失，而加大对单片机控制系统的研究有着重要的意义，因为单片机具有以下三个优点：价格便宜，体积小，可靠性高；这样既可以节约成本，充分利用资源，又可以提高标牌机工作的可靠性，最大限度的使工作环境对控制性能的影响降到最小，同时，从单机片发展趋势来看，单机片的网络功能和储存功能也在不断的得到完善，能够满足以后产品的升级和换代适应企业向网络化和大型化发展的需求，所以对单片机的控制系统开发有建设性意义。具有较高的应用价值。5. 结束语 如果我国交通管理好了，不但给各国旅客留下美好的回忆，而且间接提高了中国的国际竞争力，提高我国的国际地位。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统统采用MSC-51系列单片机Intel8051和可编程并行I/O接口芯片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通过芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。系统不足之处不能控制车的左、右转、以及自动根据车流改变红绿灯时间等。这是由于本身地理位子以及车流量情况所定，如果有需要可以设计扩充原系统来实现 。通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。致 谢经过近段时间的忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个专科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导,以及一起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的,在这里首先要感谢我的导师宋东亚老师, 宋东亚平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,从外出实习到查阅资料,设计草案的确定和修改,中期检查,后期详细设计,到设计图等整个过程中都给予了我悉心的指导,除了敬宋东亚的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作,本论文的顺利完成,离不开各位老师,同学和朋友的关心和帮助,在此感谢宋东亚的指导和帮助;在 2 年的学习期间,得到很多同学关心和帮助,在此表示深深的感谢,同时还要感谢大学的老师,为我们打下了坚固的专业知识基础;感谢所有的同学们,如果没有你们的热心帮助,此次设计的完成将变得非常困难,也正是因为有了你们的支持和鼓励,此次毕业设计才会顺利完成,最后感谢学院对我的大力栽培。参 考 文 献1 胡汉才.单片机原理及其接口技术 M. 北京：清华大学出版，19962 雷丽文 等.微机原理与接口技术M.北京：电子工业出版社，1997.2 WWW部分资料。3 张毅坤. 单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社 19984 潘新民.微型计算机控制技术 M.北京：人民邮电出版社，1999.95 余锡存 曹国华.单片机原理及接口技术M.陕西:西安电子科技大学出版社,2000.76 付家才.单片机控制工程实践技术M. 北京：化学工业出版社，2004.57 邵贝贝, 单片机嵌入式应用的在线开发方法M,北京:清华大学出版社,2004,8 (美)Todd D,Morton着,嵌入式微控制器M,严隽永译,北京:机械工业出版社,2005,9王威等,HCS1 2控制器原理及应用M,北京:航空航天大学出版社,2007,15