交通灯控制毕业设计.docx

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交通灯控制毕业设计

交通灯控制毕业设计

【篇一：

交通灯控制系统设计】

内蒙古科技大学

智能仪表综合训练设计说明书

题目：

交通灯控制系统设计

学生姓名：

赵永明

学号：

专业：

测控技术与仪器

班级：

指导教师：

闫俊红10671122252010-2

摘要

交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。

本系统采用单片机at89s52为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。

设计出以人性化、智能化为目的的交通灯控制系统，如遇特殊情况可人为控制交通从而解决交通堵塞的实际问题，整个电路简单，易于实现[1-2]。

本设计系统由单片机i/o口扩展系统、交通灯状态显示系统、led数码显示系统、紧急情况中断系统、复位电路等几大部分组成。

系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、紧急情况处理等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。

软件上采用c51编程，主要编写了主程序，led数码管显示程序，中断程序延时程序等。

经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。

关键词：

at89s52；led；交通灯；程序

目录

摘要............................................................................................................................i

第1章概述................................................................................................................1

1.1交通灯的研究背景及意义...........................................................................1

1.2交通灯国内外发展概况...............................................................................1

1.3交通灯控制系统设计意义...........................................................................3

第2章总体方案设计................................................................................................4

2.1系统通行方案设计.......................................................................................4

2.2系统功能.......................................................................................................5

2.3系统基本结构及原理...................................................................................5

第3章硬件设计........................................................................................................7

3.1at89s52单片机主控模块电路....................................................................7

3.1.1晶振电路............................................................................................7

3.1.2复位电路............................................................................................7

3.1.3最小系统............................................................................................9

3.2八段led数码管.........................................................................................11

3.3按键电路.....................................................................................................13

3.4交通灯模块.................................................................................................13

第4章软件设计......................................................................................................15

4.1编译语言的选择.........................................................................................15

4.2主程序模块.................................................................................................15

4.3子程序模块设计.........................................................................................16

4.3.1状态灯显示程序..............................................................................16

4.3.2led倒计时显示...............................................................................17

4.3.3紧停处理及中断服务子程序..........................................................17

第5章系统调试......................................................................................................18

5.1硬件调试.....................................................................................................18

5.2软件调试.....................................................................................................18

5.3软、硬件联合调试.....................................................................................19

第6章总结..............................................................................................................20

参考文献......................................................................................................................21

附录a本设计硬件原理图.......................................................................................22

附录b本设计pcb图...............................................................................................23

附录c本设计源程序...............................................................................................24

第1章概述

1.1交通灯的研究背景及意义

近年来，随着汽车数量的猛增，我国大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：

交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。

日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。

在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的交通灯控制系统已经成为当前的主要任务。

和谐的城市交通具有很重要的现实意义。

城市交通是城市经济生活的命脉，是衡量一个城市文明进步的标志，对于城市经济的发展和人民生活水平的提高起着十分重要的作用。

作为城市交通网的重要组成部分,交叉口是道路通行能力的瓶颈和交通阻塞及事故的多发地[3]。

城市的交通拥堵，大部分是由于交叉口的通行能力不足或没有充分利用造成的，这导致车流中断、事故增多、延误严重。

对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题，是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施，是解决城市交通问题的有效途径。

所以，改变和完善我国现有的交通系统已成为当务之急。

1.2交通灯国内外发展概况

随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。

交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、交通阻塞和交通污染问题愈加突出[4]。

为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：

一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。

但是这两个办法都有其局限性。

交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的

进入20世纪70年代，随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断完善，交通运输组织与优化理论和技术水平不断提高，控制手段越来越先进，形成了一批商水平有实效的城市道路交通控制系统。

早在1977年，pappis等人就将模糊控制运用到交通控制上，通过建立规则库或是专家系统对各种交通状况进行模糊控制，并取得了很好的效果。

近年来，欧美日本等相继建立了智能交通控制系统。

在这些系统中，大部分都在路口附近安装磁性环路检测器，还使用了新型检测器等技术和设备。

这些现代化设备技术加上控制理论和现代化科学管理技术，使得交通控制系统日益完善。

随着一些研究控制理论的学者投身到交通控制的研究中，在交通信号控制领域提出了一些新方法、新思路。

如静态多段配时控制、准动态多段配时控制、最优控制、大系统递阶控制、模糊控制、神经网络控制，网络路由控制等。

模糊交通控制已经成为了交通信号控制的主流方向之一[7]。

国内外很多学者都进行了此类研究。

交通系统作为一个时变的、具有随机性的复杂系统，传统的人为设定多种方案或是建立各种预测模型均比较困难。

城市交通控制研究的起源比较早。

1868年，英国伦敦燃汽信号灯的问世，标志着城市交通控制的开始。

1913年，在美国俄亥俄州的cleveland市出现了世界上最早的交通信号控制。

1926年美国的芝加哥市采用了交通灯控制方案，每个交叉口设有唯一的交通灯，适用于单一的交通流。

从此，交通控制技术和相关的控制算法得到了发展和改善，提高了交通控制的安全性、有效性，并减少了对环境

【篇二：

交通灯控制系统毕业论文设计】

交通灯控制系统

毕业院校：

河南农业职业学院系别：

电子信息工程系专业班级：

电气自动化09-2班姓名：

尤勇斐指导老师：

王海娜杨彩红

摘要

本文设计主要研究最为典型的二车道的交通灯自动控制系统，它由晶振模块，定时模块，三色灯控制模块组成，并且利用三色灯（红，黄，绿）的指示和倒计时显示来实现功能，在设计中主要开放了了外部中断ex0。

一般情况下交通路口中的突发事件包括闯红灯和救护车通过。

对于外部的所有突发事件都可以当中断处理。

关键词：

proteus;80c51;三色灯；led数码显示

目录

1绪论……………………………………………………………………1

2总体设计思路、基本原理和框图

2．1设计思路………………………………………………………………22．2基本原理………………………………………………………………32．3总体设计框图…………………………………………………………3

3交通灯自动控制电路硬件设计

3.1交通灯自动控制实现………………………………………………………43.2主要元器件选择…………………………………………………………43.3交通路口模型……………………………………………………………53.4总电路图…………………………………………………………………5

4交通灯自动控制电路软件设计

4.1单片机中断系统基本结构…………………………………………………64.2每秒钟的设定………………………………………………………74.3计数器初值计算………………………………………………………74.4显示原理……………………………………………………………7

5系统仿真…………………………………………………………………86总结与体会………………………………………………………………11参考文献

1绪论

作为一种交通规则的指示，交通灯它起着及其重要的作用。

从最初的单车道到现在的四车道八车道等，交通指示的自动控制也越来越完善。

它不再仅仅拥有交通指示的作用，还有其它特殊情况的处理，比如对闯红灯的肇事者进行的监督，紧急救护车的通过时保持道路畅通，等等都需要非常的处理，这也是对交通灯功能的新要求。

而且，也从最初的只有红，黄，绿三种灯的指示到现在的倒计时电子显示，让人们从单一的信号判别到时间的准确明了有了进一步认知。

这都表明交通灯的研究还具有它实际的意义。

2总体设计思路、基本原理和框图

2．1设计思路

交通灯的自动控制系统的主要功能包括：

普通交通灯的显示、led倒计时显示、突发事件的外部处理和交通路口的模拟。

本设计的控制系统由以下电路模块组成：

振荡器和时钟电路：

这部分电路主要由80c51单片机和一些电容、晶振组成。

设计控制部分：

主要由80c51单片机的外部中断电路组成。

设计显示部分：

led数码显示部分。

led数码显示部分由七段数码显示管组成。

2．2基本原理

主体电路：

交通灯自动控制模块。

这部分电路主要由80c51单片机的i/o端口、定时计数器、外部中断扩展等组成。

本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用p1口作为输出。

程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。

然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。

重复执行。

倒计时用到定时器t0，用p2口作为led的显示。

二位一体的led重复执行60秒的倒计时。

作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断ex0。

用一模拟开关作为中断信号。

实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。

2．3总体设计框图

图2.1交通灯总体设计框图

2.4交通灯自动控制的设计程序流程框图

3交通灯自动控制电路硬件设计3.1单片机的结构

单片微机（single-chipmicrocomputer）简称为单片机。

它在一块芯片上集中成了中央处理单元cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、定时/计数和多功能输入/输出i/o口,如并行口i/o、串行口i/o和转换a/d等。

就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。

其典型结构如图所示。

由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。

3.2主要元器件选择

1开关管的选择：

button按钮

2led发光二极管led－redled－yellowlde－green

发光二极管的主要技术参数有额定电压和额定工作电流。

led显示电路如图3.1

【篇三：

单片机课程设计——交通灯控制系统设计】

交通灯控制系统设计

单片机课程设计报告

摘要

本设计是针对交通灯系统的设计，由单片机at89c51（实物用at89s52）、键盘、led显示、交通灯演示系统组成。

单片机是把微型计算机的各功能部件集成在一块芯片中，构成的一个完整的微型计算机。

at89c51单片机是mc-51中的子系列，是一组高性能兼容型单片机，at89c51是一个低功耗高性能的cmos8位单片机，40个引脚，片内含4kbflashrom和128bram，它是一个全双工的串行通行口，既可以用常规编程，又可以在线编程。

本设计中的数码管的选通采用的方法是动态显示，对每一位数码分时轮流通电显示，复位电路采用上电+按钮电平复位，时钟电路采用内部时钟产生方式。

对特殊情况的处理采用中断处理方式，在中断处理程序中采用对管脚的状态查询扫描，已采取相应情况的处理。

对设计方案进行电路硬件设计，并将已编程的程序载入调试，可以得到理想的实验效果。

系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能.具体功能是假如a道和b道上均有车辆要求通过时，a、b道轮流放行。

a道放行25秒，b道放行20秒。

一道有车而另一道无车，交通灯控制系统能立即让有车道放行。

有紧急车辆要求通过时，系统要能禁止普通车辆通行，a、b道均为红灯，紧急车由k2开关模拟。

绿灯转换为红灯时黄灯亮1秒钟。

系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

目录

1

引言..........................................................................................................................................-1-1.11.2

交通灯的重要作用...........................................................................................................-1-该交通灯系统的特点.......................................................................................................-1-

2系统总体方案及硬件设计.........................................................................................................-2-2.12.2

原理框图...........................................................................................................................-2-设计功能...........................................................................................................................-2-

2.3交通灯控制系统各部分硬件组成...................................................................................-2-2.3.1复位部分....................................................................................................................-2-2.3.2时钟电路部分............................................................................................................-3-2.3.32.3.42.4

路口指示灯部分........................................................................................................-3-显示部分....................................................................................................................-3-

元器件清单.......................................................................................................................-4-

3软件设计.....................................................................................................................................-