1.緒論
在生活和生產的各領域中，凡是有自動控制要求的地方都會有單片機的身影出現；從簡單到復雜，從空中、地面到地下，凡是能想像到的地方幾乎都有使用單片的需求?，F在盡管單片機的應用已經很普遍了，但仍有許多可以用單片機控制而尚未實現的項目，因此，單片機的應用大有想像和拓展空間。而隨著單片機技術的飛速發展，單片機在各個領域得到了廣泛的應用，在很多電子產品也將其用到設計中，如交通燈我們以傳統電子設計方法為基礎的工程設計基礎上，引入了電子設計自動化技術，模擬與數字、硬件與軟件相結合的綜合性設計，通過運用軟件及邏輯器件，設計了可控LED交通信號燈，可在持續發光、雨淋、灰塵等惡劣的氣候條件下，仍能保持較好的工作性能，可設計以AT89C51單片機和開關為核心組成的交通燈控制系統，利用AT89C51單片機和開關實現對交通燈紅、綠、黃燈之間轉換的控制。該電路非常簡單,易于實現。
2.單片機
2.1單片機的應用
單片機的應用在后PC時代得到了前所未有的發展，但對處理器的綜合性能要求也越來越高。綜觀單片機的發展，以應用需求為目標，市場越來越細化，充分突出以“單片”解決問題，而不像多年前以MCS51/96等處理器為中心，外擴各種接口構成各種應用系統。單片機系統作為嵌入式系統的一部分，主要集中在中、低端應用領域（嵌入式高端應用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能處理器構成），在這些應用中，目前也出現了一些新的需求，主要體現在以下幾個方面：
（1）以電池供電的應用越來越多，而且由于產品體積的限制，很多是用鈕扣電池供電，要求系統功耗盡可能低，如手持式儀表、水表、玩具等。
（2）隨著應用的復雜，對處理器的功能和性能要求不斷提高。既要外設豐富、功能靈活，又要有一定的運算能力，能做一些實時算法，而不僅僅做一些簡單的控制。
（3）產品更新速度快，開發時間短，希望開發工具簡單、廉價、功能完善。特別是仿真工具要有延續性，能適應多種MCU，以免重復投資，增加開發費用。
（4）產品性能穩定，可靠性高，既能加密保護，又能方便升級。
2.2單片機的發展
單片機誕生于20世紀70年代末，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
1.SCM即單片微型計算機（SingleChipMicrocomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構?！皠撔履Ｊ健鲍@得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上，Intel公司功不可沒。
2.MCU即微控制器（MicroControllerUnit）階段，主要的技術發展方向是：不斷擴展滿足嵌入式應用時，對象系統要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關，因此，發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面，最著名的廠家當數Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢，將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此，當我們回顧嵌入式系統發展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展，基于SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。
3.AT89C51介紹
3.1簡介
89C51是一種低功耗、低電壓、高性能的8位單片機。它采用了CMOS工藝和高密度非易失性存儲器（NURAM）技術,而且其輸出引腳和指令系統都與MCS-51兼容；片內的FlashROM允許在系統內改編程序或用常規的非易失性存儲器編程器來編程。因此89C51是一種功能性強、靈活性高，且價格合理的單片機，可方便的應用在各種控制領域。
3.2.AT89C51單片機的特點
\\(1\\)8位CPU、晶振：0~24MHZ
\\(2\\)4K FLASH ROM
\\(3\\)21個SFR
\\(4\\)32根I/O線
\\(5\\)2個16位定時器/計數器
\\(6\\)5個中斷源，2個優先級
\\(7\\)一個全雙工串行口
\\(8\\)外部可擴展64K ROM/RAM
\\(9\\)布爾處理器
3.3.AT89C51單片機的內部結構
1、CPU是單片機的核心，是單片機的控制和指揮中心，由運算器和控制器等部件組成
（1）運算器
（2）控制器
2、存儲器
\\(1\\)程序存儲器（PLASH ROM）
\\(2\\)數據存儲器（RAM）
3、I/O接口
3.4.AT89C51單片機引腳
1、Vcc：電源端，為+5V
Vss：接地端
2、外接晶體引腳XTAL1和XTAL2
4.簡易交通燈的設計
參考文獻：
[1]王兆月等編.微型計算機接口技術[M].機械工業出版社.2006.
[2]鄒逢興.計算機硬件技術基礎[M].高等教育出版社.1997年7月第1版.
[3]趙秀珍.單永磊.單片微型計算機原理及其應用[M].北京：中國水利水電出版社.2001.8.
[4]張友德等編.單片微型機原理、應用與實驗[M].復旦大學出版社.1997.
附 錄
附錄1系統原理圖：
