51单片机设计（51单片机设计交通信号灯）



《电子系统设计》课程设计报告

题目:交通信号灯控制器

姓名:

院系：电力学院

专业：

学号:

指导教师:

完成时间：年月日

设计题目

设计要求

设计过程

指导

教师

成绩评语

评定

课程

设计

等级

目录

一、任务与目得

二、总体设计

三、硬件设计：原理图（接线图）及简要说明

四、程序框图与清单

五、实验结果与体会

目得与要求

本次课程设计得目得就是设计一个交通信号灯控制器,使其拥有以下功能:

1.在十字路口每个入口处设置一个红绿灯,并且有数码管显示通行时间.

2.主干道通行得时候支路禁止通行，支路通行时主干道禁止通行。

3.主干道通行时间为４5S,支路通行时间为2５S，中间有5Ｓ黄灯过渡。

4.在支路设有传感器，当检测不到有支路有车时,主干道将一直通行.

总体设计

核心为AT8９C5１单片机，输出计时秒表采用单片机程序输出ＢCＤ码再由７４ＬS４７

译码至共阳数码管上.红绿灯输出则使用74ＬS160计数器得前四位进行循环译码至红绿灯，

并且使用单片机程序控制输出固定脉冲至计数器CLK端使计数器按红绿灯计时跳变输出。

检测支路就是否来汽车可由在马路内放置压力传感器，当有汽车停靠在白线内等待红灯

时，传感器向单片机某端口输入低电平使其被检测到。

硬件设计

红绿灯电路

首先分析十字路口红绿灯总用会有多少种可能，如下表：

灯

状支红(SR）支黄（SY)支绿(S主红(MR）主黄（MY）主绿（MG）

情

况

Ｇ)

001０0０01

0１

1000１10０

110１0100

我们不难从表中瞧出，十字路口得红绿灯状态最多分为4中.所以我们可以取７4LＳ１６０

计数器得低２位进行编码。然后将每一位对应相应得显示规则，电路原理图如下:

当７4LS16０输出为00时，４条译码规则中中只有ＮAND４这一条输出为高电平,此时对

应状态为主干道绿灯亮，支路红灯亮.当７4ＬS160输出为01时,对应主干道黄灯亮,支路红

灯亮。当7４LS160输出为10时，主干道红灯亮，支路绿灯亮.当74LS160输出为1１时,主

干道红灯亮，支路黄灯亮。当7４LS160输出跳变至1０0时，Q２端向7４LS1６0返回复位

信号,重归00状态。

因此，依照设计规则０0状态与０1状态期间间隔为45S，01与10为5S，1０与１１为

2５S,1１与复位之间得间隔为５Ｓ.

在实际电路中,红绿灯往往不就是由几个单一得LEＤ组成，而就是由数量较多得LED组

成灯珠.因此，单单靠单片机输出功率来带动红绿灯就是不现实得.但就是可以靠将以上4

个译码输出加载在双极性晶体管作为驱动,而使用电力电子开关来控制电路。如下图:

通过电力电子开关，可以使单片机电源与LＥD灯珠组电源隔离开,使得红绿灯能使用大

功率得灯珠组。

数码管电路

数显电路采用由单片机Ｐ0、７~

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