文 献 综 述

一、开发背景

随着科学技术的不断发展以及城市化进程的不断加快，交通问题一直是标志着城市发展的重要问题，而交通灯作为调节城市道路交通问题的重要载体，其设计与仿真技术的实现一直是人们关注的关键所在。交通信号灯的出现和发展,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。如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

我们研究的意义在于通过对交通灯设计原理的认识，利用单片机自动控制交通灯及时间倒计时显示，将整个系统集成在单片机上，使系统具有市场所青睐的成本低和轻便性的特点，设计过程包括硬件电路和程序两部分，硬件电路包括核心器件AT89C51单片机，12只二极管组成的模拟交通灯、复位电路、振荡电路和数码管显示模块，单片机开发不仅需要硬件设计还有软件编程，本系统用Keil来进行程序编程，软件部分需要同时考虑红绿黄三色灯的控制，倒计时时间的显示，以及紧急情况下的中断处理功能。然后通过一系列的仿真与修改，能够得知，与传统设计方法相比，利用数字电路的技术，具有灵活性强，效率高以及成本低的特点。

二、主要功能模块

交通灯控制器主要有信号灯状态模块、倒计时显示模块、按键控制模块几个部分组成，系统框图可见下图所示或见附件（交通灯控制器系统框图）。只有设计好每个功能模块，单片机AT89C51通过软件程序才能更好的实现交通灯的功能。

其中P0口与外部数码管连接，实现倒计时。P1口作为红黄绿灯的控制口，通过上拉电阻将红黄绿灯的正极接在P1口上，负极接地，我们可以利用控制单片机的P1口的输出数据控制红黄绿灯的亮灭。P2口与数码管的COM口连接，用于选择数据输出的地址，这样就可以实现时间的动态显示，并且节省了端口数。P3.0#8212;P3.3接外部开关，通过P3.0和3.1来设置延长或缩短红绿灯的显示时间，并向INT0输入低电平，转入中断入口地址，来实现对红绿灯显示时间的修改。当INT1为低电平时，东西南北方向的都送红灯亮，实现紧急情况下禁止通行，然后通过判断INT1的状态来决定中断是否返回。

三、相关软件及芯片

本控制器AT89C51单片机为控制核心，使用仿真软件Proteus，设计一个模拟道路口交通灯运行的显示控制系统，并仿真实现。