单片机控制的十字路口交通灯控制系统设计

表01 交通灯的状态表

注：

1：SN：南北方向。WE：东西方向。 2：状态：0：熄。1：亮。1/0：闪。 2.2.3 时钟电路模块

时钟电路模块给单片机提供特定的时钟周期，以备单片机工作使用。单片机的机器周期有6MHz和12MHz的两种。这里采用的是12MHZ的晶振，以给单片机提供12MHz的机器周期。另外有两个30P的电容，两晶振引脚分别连到XTAL1和XTAL2振荡脉冲输入引脚。

其电路图如图02所示：

图02 时钟电路模块

2.2.4 复位电路模块

单片机系统的复位电路采用的是上电+按钮复位电路形式，其中电阻R采用10KΩ的阻值，电容采用电容值为10μF的电解电容。

其具体连接电路如图03所示：

单片机控制的十字路口交通灯控制系统设计

图03 复位电路模块

2.2.5 交通灯演示模块

此交通灯演示模块由单片机的P1口作信号输出端来控制12个交通灯的亮灭，交通灯采用的是发光二极管。因为单片机的输出电流非常小，为了使发光二极管能够发光或者更亮，二极管采用共阳极接法。即阳极通过470Ω电阻接+5V直流电源，阴极接单片机P1口。同时南北方向同色灯连同上拉电阻一起并联，东西方向也是一样，以保证同一干道上的同色灯同时点亮或熄灭，并且流过二极管的电流不会因并联而减半。

其具体连接电路如图04所示:

图04交通灯演示电路

2.2.6 LED显示模块

由于同一干道上的两个方向的红灯，绿灯，黄灯点亮时间相同，所以南北方向只需一个数码管显示相应的时间即可，同理东西方向也只需一个。

单片机控制的十字路口交通灯控制系统设计

本次交通灯设计采用两位一体的共阴极数码管来显示相应的时间。由单片机的P0口输出字型码，P2口的前四位P2.0~P2.3作位选端。 位选端接LED的共阴极，故低电位有效。因为单片机I/O口的驱动电流很小，一般只有几个毫安。为了增加驱动能力，每个LED上都加上一个上拉电阻，接入+5V电源，本次设计采用的是排阻。当P0口输出低电平时，LED不导通，上拉电阻电流灌进单片机，而当P0口输出高电平时，LED导通。而且上拉电阻的电流也通过LED,这自然就增加了LED的发光亮度。 其具体连接电路如图05所示：

图05 LED显示电路

2.2.7 键盘开关模块

此系统通过5个开关实现所有的要求，开关一端接地，另一端接单片机的P3口。K0接P3^7,当主干道有车而支干道无车时，按一下K0键，可以实现主干道通行。K1接P3^6,当支干道有车而主干道无车时，按一下K1键，可以实现支干道通行。K2接P3^3,利用中断1的方式对紧急情况进行处理，即使东南西北四个方向都亮红灯停车。K4接P3^2，利用中断0的方式对各个干道的通行时间进行设置。在相应中断0期间，K0，K1起调整时间的作用。每按一下K0，主干道通行时间加一，每按一下K0，主干道通行时间加一。K3接P3^5，按一下K3，可以使系统退出中断，回到主程序。

其具体连接电路如06图示: