我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后。道路拥挤、阻塞现象及交通事故常有发生。如何利用当今计算机与自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，提高车辆速度，减少交通事故是值得我们研究的新课题。而目前国内利用单片机实行交通管制这方面应用较少。下面分析用pic实现交通灯控制设计方法。

2 硬件设计

本系统选用美国microchip公司的picl6f873单片机。配合一些外围电路完成交通灯自动转换系统。pic单片机有以下优点：

①采用哈佛结构(数据总线和指令总线分离)。
②指令的"单字节化"。
③精简指令集(risc)技术。
④寻址方式简单。
⑤代码压缩率的提高。
⑥运行速度高。
⑦功耗低、驱动能力强。
⑧具备pc和spi串行总线端口。
⑨寻址空间简洁。
⑩外围电路简洁。
⑾开发方便。
⑿c语言编程。
⒀品种丰富。
⒁程序保密性强。

其指令系统除了程序分支指令是单字节双周期指令外，其他指令都是单周期、单字节指令。在这些指令中，没有功能相交叉的指令，使所有的指令具有简洁性，从而执行速度非常快。pic单片机硬件特点：picl6f873型单片机是pic中级单片机中很有特色的一款，其指令字节为14b。他具有pic单片机的全部优点，而且片内还带有128×8的ezprom数据存储器，其程序存储器(4k×l4b)也与众不同，采用快闪存储器。快闪存储器可以实现在电路板上快速擦除和写入，最适合制作仿真板。借助于picl6f873制作的仿真板，我们在程序编写和调试过程中，可以方便的烧写程序和修改程序。

电路完成功能是：车辆放行方向上(a线)绿灯亮25s，黄灯警告5s，车辆禁止方向上(b线)红灯亮30s，然后绿灯开始放行。各方向上计数器从30开始递减，减到。从新开始。设计方框图如图1所示，整个电路由picl6873所控制，译码电路由cd4056和7段数码管构成，cd4056的功能是将bcd码转换成十进制数，然后送7段数码管显示输出。6个发光二极管用来模拟双向十字路口的红、黄、绿灯。

3 软件设计

microchip公司为pic系列单片机配备了功能强大的软件集成开发环境mplab，应用mplab就能在微机上对pic系列单片机进行程序的创建、录入、编辑以及汇编，甚至还能实现程序的模拟运行动态调试(debug)之类的虚拟演练，而且调试可以采用连续运行、单步运行、自动单步运行、设置断点运行等多种运行方式。

3．1 主程序方框图

主程序框图如图2所示。

控制过程可分为4个过程：

①给porta送控制码"0ch"，就是给a口的数据寄存器送"00001100''这样就使a线的绿灯亮，b线的红灯亮。

②同样的给porta送"0ah"，a线黄灯亮，b线红灯亮。

③给porta送"21h"，a线红灯亮，b线绿灯亮。

④给porta送"llh"，a线红灯亮，b线黄灯亮。

这样就完成了红绿灯的转换。用a口来控制双向路口的红黄绿灯的闪亮，将控制码送入a口的数据寄存器porta，送1表示输出高电平、0表示输出为低电子，porta内容输出就可控制红黄绿灯的亮暗。

3．2 8位二进制转化成2位bcd码流程图

二进制到bcd码转变流程图如图3所示。 如果直接接?段显示器，就需要2个输出端口(portc和portb)，而接上cd4056后只需要1个输出端口(portc)，这样就可以省出一个输出端口(portb)用于其功能扩展。二进制到bcd码转变子程序就是为了利用cd4056能完成功能而编写的。

3．3 延时子程序流程图

延时序中，整个指令执行的时间和延时时间。使用4 mhz时钟，每个指令周期需要4个震荡周期，则每条指令周期为1μs所以单指令周期执行时间为1μs，双周期指令为2μs。在这种情况下，秒级的延时需要三重循环。

延时时间=[(3×255+5) ×255十7] ×5+6＝991 785μs＝0．991 785 s

所以延时子程序整个指令执行时间(延时子程序)约1 s。

4 mplab-1cd在线调试

mplab-icd是microchip公司为其pic单片机中具有片内flash程序存储器的picl6f87x研制的一套廉价的学习和开发工具套件。mplab-icd可以用作实验阶段的评估和辅助调试。他既是一个编程器(即程序烧写器)，又是一个实时仿真和程序烧写器。

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