基于单片机的智能交通灯的设计论文大学毕业设计论文Word文件下载.docx

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随着社会主义的建设，城市的规模在不断扩大，城市的交通也在不断的提高和改进，交通的顺畅已经成为制约社会主义建设的一个重要因素。

目前，伴随着机动车辆的不断增加，尤其是十字路口的交通建设颇为关键，严重的影响到城市交通安全。

社会主义建设以来，有许许多多的设计工作者投身于十字路口交通建设的研究之中，创造和设计出了很多新型的方案，把我国交通建设推向了更高的发展阶段。

当前，十字路口都采用了信号灯来控制车辆和人的通行，不仅便于维护管理，而且有较强的自动化。

大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

它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。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢？

靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用单片机AT89S52来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过AT89S52芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；

红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示。

本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词：

AT89S52单片机；

交通灯；

倒计时；

时间显示

Abstract

Withtheconstructionofsocialism,thecityscaleinexpandingconstantly,urbantrafficisalsoinconstantimprovementandimprovement,trafficflowrestrictionofsocialistconstructionhasbecomeoneoftheimportantfactors.Atpresent,withtheincreasingmotor-drivencar,especiallyintersectiontrafficconstructionisvital,seriouseffecttourbantrafficsafety.Socialistconstruction,sincetherearemanydesignprofessionalsinvolvedincrossingtrafficconstructioninvestigation,createanddevisedmanynewscheme,putintrafficconstructiontothehigherstagesofdevelopment.Current,intersectionareadoptedtocontrolvehiclelightsandtraffic,notonlyfacilitatesmaintenancemanagement,andhavestrongautomation.Alotofsignalcircuitistowarddigital,smallpower,diversification,convenientpeople,vehiclesandroadrelationshipcoordination,multi-valuedchangedirectiontodevelopwiththedevelopmentofsocialeconomy,urbantransportationproblemandhasattractedtheattentionofpeople.Itappearsthattraffictoeffectivelycontrolforrelievestrafficflow,improvetrafficcapacity,reducethenumberoftrafficaccidentshaveobviouseffect.Crossroadstransports,pedestrianbustling,garagelanesandpedestrianhumanitarian,inanorderlyway.Thenrelyonwhattoachievethisinorder?

Leanistrafficlightsautomaticcommandsystem.Trafficlightscontrolmanyways.ThesystemUSESthemonolithicintegratedcircuitATAT89S52todesignandrealizethetrafficlightcontrollercanaccordingtoactualtrafficthroughthemouthAT89S52chipsetred,greenP1burningtimefunction;

Trafficlightscirculationlighted,with5secondscountdownyellowlightsflashingwarning.Thissystemispractical,simpleoperationandfunctionexpansionisstrong.

Keywords:

AT89S52microcontroller,Trafficlights,Thecountdown,Timedisplay

第一章绪论

1.1交通信号灯的发展及研究意义

当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段，这一技术已经有相当长的发展历史了。

1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。

这是世界上最早的交通信号灯。

1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。

它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。

1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。

电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。

红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。

1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。

带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；

另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。

红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。

红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。

又经过前人的设计和改造，交通信号灯终于普及整个城市的十字路口。

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，更改变了交警轮流指挥和疏散交通拥挤的现状，实现了人，车，路三者的同步协调。

现阶段，许多设计工作者又设计出许多智能化，自动化，数字化等更先进的交通灯控制方案，这更方便于维护管理，给人们提供了更加便利的交通环境。

目前，城市规模还在不断的扩大，人们对交通信号灯的控制也越来越高，我们需要更高层次的去了解交通信号灯，结合城市十字路口交通的需要，不断地去创新，才能达到发展的需求，所以研究交通信号灯的极为重要。

1.2现在城市路口交通灯控制技术现状

随着城市机动车量的不断增加，许多大城市出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。

然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高澎路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。

而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路藕合处交通状况的制约。

所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门待解决的主要问题。

1.3单片机概述

计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展；

这三个方向就是：

巨型化，单片化，网络化。

以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而，巨型机在目前在朝高速及处理能力的方向努力。

单片机在出现时，Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器（embeddedmicrocontroller）。

单片机的最明显的优势，就是可以嵌入到各种仪器、设备中。

这一点是巨型机和网络不可能做到的

单片机在目前的发展形势下，表现出几大趋势：

（1）可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。

（2）所集成的部件越来越多；

NS（美国国家半导体）公司的单片机已把语音、图象部件也集成到单片机中，也就是说，单片机的意义只是在于单片集成电路，而不在于其功能了；

如果从功能上讲它可以讲是万用机。

原因是其内部已集成上各种应用电路。

（3）功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。

随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步，最终人们可能发现：

单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难以辨认。

1.4方案的设计与论证

本设计以单片机为核心，以LED数码管作为倒计时指示，根据设计的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。

系统总体设计框图如图所示。

交通灯控制的框图如下图所示，主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、显示电路、电源电路等电路组成。

1.4.1电源提供方案

为使模块稳定工作，须有可靠电源。

本次设计考虑了两种电源方案：

方案一：

采用独立的稳压电源。

此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；

缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。

方案二：

采用单片机控制模块提供电源。

该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；

缺点是输出功率不高。

综上所述，选择第二种方案。

1.4.2显示界面方案

该系统要求完成倒计时功能。

基于上述原因，本次设计考虑了两种方案：

完全采用点阵式LED显示。

这种方案功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。

完全采用数码管显示。

这种方案优点是实现简单，可以完成倒计时功能。

缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。

根据本设计的要求，方案二已经满足了要求，所以本次设计采用方案二以实现系统的显示功能。

1.4.3输入方案

这里同样讨论了两种方案：

采用8155扩展I/O口、键盘及显示等。

该方案的优点是使用灵活可编程，并且有RAM及计数器。

若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。

直接在I/O口线上接上按键开关。

因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多。

由于该系统是对交通灯及数码管的控制，只需用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM