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四个路口红灯亮(状态0) 东西绿灯亮，南北红灯亮，延时（状态1） 东西黄灯亮，南北红灯亮，延时（状态2） 东西红灯亮，南北绿灯亮，延时（状态3） 东西绿灯亮，南北黄灯亮，延时（状态4） 图2-1 状态转换图
设计思想：初始状态1为东西绿灯通车，延时17秒，南北红灯禁止，延时20秒。然
后转状态2为东西黄灯，延时3秒，南北仍然红灯禁止。过一段时间转状态3，东西红灯禁止，延时30秒，南北绿灯，延时27秒。再转状态4，东西仍然红灯，南北黄灯，延时3秒，最后循环至状态1。状态流程图如图2-2所示
A R1 Y1 G1 R2 G2 Y2 R2 G1 Y1 R1 Y2 G2 B
图2-2整体规划图
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扬州职业大学毕业设计论文
3 交通灯硬件系统设计
3.1单片机介绍
3.1.1单片机的概念与特点
所谓单片机，就是把中央处理器CPU，存储器和定时器，及I/O接口电路等一些计算机的主要功能部件，集成在一块电路芯片上的微型计算机。单片机从一出现就显示出强大的生命力，被广泛应用于各种控制系统﹑智能仪表、家用电器等设备里面，现在已经渗透到人类生活的各个领域。
单片机具有以下特点：
? 小巧灵活、成本低、易于产品化。他能方便地组装成各种智能式设备以及各种智能
仪表。
? 面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，从而获得最佳性价比。 ? 抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种条件下都能稳定工作，这是其他机型所无
法比拟的。
? 可以很方便的实现多机型和分布式控制，使整个系统的效率和可靠性大为提高。
3.1.2 单片机的应用
20世纪80年代以来，单片机的应用已经深入到﹑交通﹑农业﹑国防﹑科研﹑教育以及日常生活用品等各种领域。单片机的主要应用范围如下：
? 工业控制。单片机在工业的应用包括电机控制﹑数控机床﹑物理量的检测与处理，
工业机器人﹑过程控制和智能传感器等。
? 农业方面。包括植物生长过程要素的测量与控制，智能灌溉和远程大棚控制等。 ? 仪器仪表。智能仪器仪表﹑医疗器械﹑色谱仪﹑示波器等。
? 通信方面。调制解调器﹑网络终端﹑智能线路运行控制以及远程电话交换机。 ? 日常生活用品方面。包括移动电话﹑照相相机﹑电子玩具﹑电子词典﹑空调机等。
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? 汽车控制方面。门窗控制﹑音响控制﹑点火控制﹑变速控制﹑防滑刹车控制﹑排气
控制﹑节能控制﹑安全控制﹑冷气控制﹑汽车报警控制以及测试设备。
3.1.3单片机的发展趋势
单片机的发展已经逐步走向成熟。一方面，单片机的性能逐步提高，16位﹑32位单片机不断推出；另一方面，在目前的实际应用中还是以八位居多。8位单片机也不断采用新技术，以取得更高的性价比，单片机技术的发展有以下几个方面特点。
1.集成度更高，功能更强
目前，已经有许多单片机不仅集成了构成微型计算机的中央处理单元CPU﹑存储器﹑I/O接口﹑定时器等传统功能单元，而且还集成了A/D转换模块﹑D/A转换模块﹑并支持多种通信方式（如UART﹑CAN﹑SPI﹑IIC）。单片机技术正朝着片上技术发展。许多单片机都集成了在线可编程功能，用户可以对已经焊接到电路板上的单片机进行编程，不需要专门的编程器。 2 使用更加方便
许多单片机内部集成程序存储器和数据器，在实际应用中一般不需要外部扩展 程序存储器和数据存储器，从而不再需要外部扩展总线，构成系统的电路结构简单，体积小，稳定性提高。
3 低电压，低功耗
使用CMOS的低功耗电路，具有省电工作状态，如等待状态，休眠状态，关闭状态等。有些单片机的工作电压较低，为3.3V，甚至1.8V。低电压，低功耗的单片机可以满足便携式或电池供电等仪器仪表应用的需求。
4 价格更低
随着微电子技术的不断进步，许多公司陆续推出了价格更低的单片机，可以说，在相当一部分以单片机为核心的嵌入式产品中，单片机的硬件成本已经占很小的比例，更多的是系统设计，系统开发与维护成本。
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3.1.4 主流单片机
著名的半导体厂商——美国德州仪器在20世纪70年代首先推出了TMS1000系列4位单片机。20世纪80—90年代，国内主要使用Intel公司的的MCS-51系列和Motorola公司的68HC系列8位单片机。现在，通用性能单片机的厂家不下数十家，生产种类有几百种之多，从生产厂家来说，有Intel公司﹑美国国家半导体仪器公司﹑TI公司﹑Atmel公司﹑Motorola﹑美国微芯公司等等。
美国Intel公司是最早的处理生产厂商，8051单片机是它的典型产品。由8051发展起来的MCS-51系列包含了很多品种，如8031﹑8051﹑8751﹑8032﹑8052﹑8752等，该系列其他单片机都是在8051的基础上进行功能的增减改变而来，人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机。MCS-51单片机由Intel公司推出后，多级公司购买了8052
图3-1定时器A的结构原理
的内核，并生产了以051为内核的单片机。
Motorola公司是世界上最大的单片机生产厂商，其产品特点品种齐全，选择余地大，新产品多，多年来一直雄踞单片机销量的榜首。从M6800开始，开发了众多的品种，有4位，8位，16位和32位单片机。其单片机的特点:高频噪声低，抗干扰能力强，更适合于工控领域及恶劣环境。
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