在目前发展态势下，单片机表现出以下几种趋势：（1）可靠性越来越高、应用越来越水平高、与互联网连接已成为一种趋势。（2）其所集成部件越来越广泛，美国国家半导体公司已将语音、图像等部件集成至单片机，换句话说，单片机的意义在于单片集成电路，其从功能上来讲的话因其内部可集成多种应用电路可作为万用机。（3）功耗降低、结合模拟电路也越发广泛。

随着半导体工艺技术的发展与系统设计水平的提高，单片机还将不断的改善其自身性能以及创造出更新型的单片机，更多的领域也将得到应用。

2 方案设计与论证

该设计是以基于AT89C51单片机进行交通灯系统的设计，设计的结果是以交通灯的状态以及倒计时时间来显示的。根据设计的具体要求，设想过多种不同的设计方案，经过反复论证求得出最佳方案，实时显示系统的各种状态。最佳方案还可根据当时的交通状况分别设置主干道以及次干道的通行时间，以便于提高通行的效率和缓减当时的交通拥挤情况。该设计方案的总体电路是由控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、显示电路、电源电路等几个电路组成。交通信号灯系统设计框图如下图2-1所示。

图2-1 交通信号灯系统设计框图

2。1 供电方案

设计时具有可靠电源才能使电路稳定工作，因此在设计时设计了两种电源方案，两者比较得出最佳方案。

方案一：用独立的稳压电源提供电源。该方案具有稳定可靠、可选用多种成熟电路的优势，但若是设计中的电路都采用独立电源提供电源，则会让系统复杂以及影响电路的电平。

方案二：用单片机的控制模块来提供电源。该方案不仅可以使系统变繁为简，而且可以极大的节约成本，但其具有不高的输出功率这一缺点。

本设计衡量了实际的情况以及电路是否简洁这两个因素，采用了方案二这一设计方案， 

2。2 显示界面方案

本设计需要完成倒计时、显示状态等功能。基于功能需求，因此设计下面三方案进行讨论比较。

方案一：电路完全用数码管进行显示。该方案只能显示少量的字符，无法满足设计的需求。

方案二：电路完全用点阵式LED进行显示。该方案难实现且复杂，需要完成更多的设计工作，虽然具有很强大的功能，而且还能显示多种字符、图形等。考虑了利弊还是不予采用。

方案三：电路以数码管与点阵式LED 两者相结合进行界面显示设计。因设计时既需要输出倒计时的数字，又需要输出显示状态等功能，经过实际考量，设计时用数码管来显示时间、用LED灯来提示信息。该方案不仅满足系统功能的设计的要求，而且还减少了设计的工作量增加了设计的简便度。

2。3 输入方案

因要考虑实际情况以及特殊情况，在输入方案上考虑了两种方案进行讨论取舍。

方案一：输入采用8155扩展I/O口、键盘及显示等。本方案具有使用灵活、可编程和有RAM及计数器等优点。如果采用该方案的话，虽可观的 I/O口可被提供,但实际操作时却显复杂，因此本方案不被采用。

方案二：将开关按键连接在I/O口线上。由于该设计本身简化优化了电路，所以具有不少的剩余的端口。因本设计设计的系统需要对交通信号灯以及数码管进行控制，因此单片机本身具有的I/O口就能满足要求，而且该单片机的计数器和随机存储器已足够使用，所以采用方案二。

3 系统的硬件设计

整个系统的设计的基础是硬件设计，多方面都需要进行考量，不仅要实现交通信号灯的基本功能，还要考虑到系统的稳定度、器件通用程度以及选购难易程度、软件编程是否容易实现、系统的性能指标等几个因素；因此硬件设计这一环节很重要。