当东西方向的干道允许行车20秒时，南北方向就显示红灯25秒。当东西干道的20秒绿灯跳转完毕准备转换的时候，东西干道有5秒钟的黄灯闪烁的警告提醒时间。在这5秒内已经驾驶穿过停车线的车辆在保证交通安全和道路秩序的情况下允许通过交叉路口。另一方向南北干道则是最后5秒钟的红灯倒计时。等到5秒钟的信号灯跳转后，东西方向的干道禁止通行，显示35秒红灯，南北方向的车辆允许行车30秒。同样，南北方向的绿灯跳转完毕后显示5秒钟的黄灯等待警告时间，东西方向为正常的红灯倒计时，待此5秒状态结束，则换到东西干道行车南北干道禁行，并以此循环往复。当出现紧急情况有急通

车的时候，按下急通车按钮可以使四个方向都显示红灯，表示不允许其他非紧急车辆通过。当出现高峰期或是车流量低谷期，按时间加减按钮可以实时调整当前交通灯的显示时间。当出现有交通阻塞或是交通事故需要暂停一面方向的行车时，按下按钮只允许东西或是南北方向单侧通行。夜间凌晨行车时默认就不设置循环的红绿灯了，显示四面同步闪烁黄灯提醒行人和驾驶员小心路面实时情况谨慎过路。在本系统设置有Reset按钮，按下后可以在特殊情况过去之后恢复最初设置的默认时间和循环状态。

六个状态的红绿灯的情况对应到实况模拟中的场景即为图2-3：

图2-3实况模拟图

这个设计的交通灯系统是用程序的循环往复和中断与跳转的思想来设计并实现这些功能的，由主控制器自身的计时和中断产生的六个状态去译码来获取不同的输出，即预置数[3]。东西南北四个十字路口均设有红绿黄三种交通灯以及数码显示管2个。通过状态分析，就可以用组合电路实现该功能。其中计数模块的功能分为：从预置数时就开始计数，一个两方向同时循环跳转的状态结束以后，通过判断这个状态的结束与否来通知主控制模块，使主控制模块能进入下一模块的循环和跳转。这里面还涉及到一个逻辑问题就是，预置数必须在这一个状态结束下一个状态要来之前准备好。因为红绿灯的状态的跳转与变化是同步到计数状态的，所以引起预置数变化的程序要在系统本身的状态变化之前做好能变化的准备，因此在交通灯的两个状态发生转换时，要在上一状态要结束时设置预置数。

3系统硬件设计

3。1单片机芯片的选择

AT89S51与AT89C51比较之下，其不仅在在线编程这个功能上有所增加，而且在性能方面有了不少提高，并且在价格方面尽然比AT89C51单片机还要低。AT89S51在工作时的最高频率是33兆赫兹，是比AT89C51要高的，也就说明了AT89S51单片机的运算速度是比AT89C51快的[4]。AT89S51单片机在内部集成安装了一个看门狗计时器，并且最新的加密算法可以很大的加强的保密性[5]。此外，把AT89S51，MSP430和PIC16F877A这三种单片机进行对比，我们不难看出，AT89S51在对比中，它的开发难度小而且还便宜，并且开发它的成本比其他两种要低一些，综合上面的比较，我选择了AT89S51单片机作为本次设计的主要控制芯片。

3。2系统构成

系统需要的元器件以及元器件个数：一块电路板，一块AT89S51单片机，一块74HC245芯片，四个两位一体共阴数码管，发光极管红黄绿各四个，电源显示二极管一个，两个10K排阻，一个12M的晶振，两个30P的瓷片电容，一个10UF的电容，一个按键，一条数据下载线。系统结构框图如图3-1所示：

图3-1系统结构框图系统各个部分所要做的工作如下：系统各个部分所要做的工作如下：