智能交通灯设计与实现Word格式.docx

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二.智能交通灯的方案选择

1）智能交通灯的研究现状

其实,用红黄绿三色来作交通讯号和人的视觉机能结构和心理反应有关。

　　我们的视网膜含有杆状和三种锥状感光细胞。

杆状细胞对黄色的光特别敏感，三种锥状细胞则分别对红光、绿光及蓝光最敏感。

由于这种视觉结构，人最容易分辨红色与绿色。

虽然黄色与蓝色也容易分辨，但因为眼球，对蓝光敏感的感光细胞较少，所以分辨颜色，还是以红、绿色为佳。

　　颜色也有活动的含意，要表达热或剧烈的话，最强是红色，其次是黄色。

绿色则有较冷及平静的含意。

因此，人们常以红色代表危险，黄色代表警觉，绿色代表安全。

　而且，由于红光的穿透力最强，其他颜色的光很容易被散射，在雾天里就不容易看见，而红光最不容易被散射，即使空气能见度比较低，也容易被看见，不会发生事故。

所以我们用红色表示禁止。

2）智能交通灯的设计方案

针对道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。

利用单片机控制技术提出了软件和硬件

由于AT89S51单片机自单带有2计数器，6个中断源，能满足系统的设计要求。

用单片机设计不但设计简单，而且成本低，用其设计的交通灯也满足了要求，所以本文采用单片机设计交通灯，系统构图如图1所示：

图1系统结构框图

三.智能交通灯方案的实现

根据设计任务和要求,可画出该控制器的原理框图,为确保十字路口的交通安全，往往都采用交通灯自动控制系统来控制交通信号。

其中红灯亮，表示禁止通行；

黄灯亮表示暂停；

绿灯亮表示允许通行。

1）控制器的系统框图如图2所示

图2交通灯控制器系统框图

2）电路图

智能交通灯电路图如图3所示。

3）智能交通灯系统的组成

交通灯系统由四部分组成：

车检测电路，信号灯电路，时间显示电路，紧急转换开关。

4）工作原理

十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全通行。

有一个主干道和一个支干道的十字路口如图3-1所示。

每边都设置了红、绿、黄色信号灯。

红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，以便让停车线以外的车辆停止运行。

Ⅰ、信号灯电路

信号灯用来显示车辆通行状况，下面以一个十字路口为例，说明一个交通灯的四种状态见图5。

每个路口的信号的的转换顺序为：

绿——>

黄——>

红，绿灯表示允许通行，黄灯表示禁止通行，但已经驶过安全线的车辆可以继续通行，是绿灯过渡到红灯提示灯。

红灯表示禁止通行，绿灯的时间为20秒，红红最短时间为25秒，黄灯时间为5秒。

Ⅱ、时间显示电路

在交通信号灯的正上方安装一个可以显示绿灯通行时间，红灯等待时间的显示电路，采用数码管显示电路是一种很好的方法。

由于东往西方向和西往东方向显示的时间相同，南往北方向和北往南方向显示的时间也相同，所以只需要考虑四位数码管显示电路，其中东西方向两位，南北方向两位，两位数码管可以时间的时间为0-99秒完全可以满足系统的要求。

四.智能交通灯方案的仿真图

五.结束语：

1、能实现的功能

交通灯的状态转换和计时时间的显示，基本能实现甲、乙道路直行和转弯灯的显示功能。

2、不足之处

设计过程中用的芯片太多。

传统的定时交通灯控制还是起到了一定的作用，但随着社会的高速发展，城市化日益完善，车的数量必然增多，给交通的压力也增大，这是传统的交通控制等已经无法满足现在的通行状况，功能还不够完善。

交通灯红、黄、绿时间还不能按交通紧松完成手控调整,软件编写实现功能还不能很好控制硬件。

通过这次设计，掌握了对Proteus的基本使用方法，掌握了一些单片机的使用及构造知识，对单片机有进一步的认识。

设计中遇到的问题也可以通过自己的查询和同学的帮助解决，锻炼了自己的独立思维能力和动手动脑能力。

要有一个明确的目标和一颗团结合作的心，还要保持一个良好的心态，才能把设计做得更好！

参考文献:

1、陈大钦主编《电子技术基础实验》高等教育出版社2004年

2、陈梓城主编《电子技术实训》机械工业出版社2003年

3、吴黎明主编《单片机原理及应用技术》科学出版社2003年

4、李学海主编《标准80C51单片机基础教程》北京航空航天大学出版社2006年

5、刘乐善主编《微型计算机接口技术及应用》华中科技大学出版社2004年

附录：

附智能交通灯控制程序：

ORG0000H

A_BITEQU20H;

用于存放南北十位数

B_BITEQU21H;

C_BITEQU22H;

用于存放东西十位数

D_BITEQU23H;

用于存放东西位数

TEMP1EQU24H;

用于存放第一二南北状态要显示的时间

TEMP2EQU25H;

用于存放第一二东西状态要显示的时间

TEMP3EQU26H;

用于存放第三第四南北状态要显示的时间

TEMP4EQU27H;

LJMPMAIN

CLRP1.0

CLRP1.4;

南北通行，东西禁止通行

CLRP1.6

CLRP2.3

MOVP1,#0FFH;

清除先前状态

MOVP2,#0FFH

CLRP1.2

CLRP2.1

CLRP1.3;

东西通行，南北禁止通行

CLRP1.5

ORG0100H;

初始情况

MOVP1,#0FFH

MOVP2,#0FFH;

灭所有灯

MOVTMOD,#55H;

计数方式方式1

MOVTEMP1,#20;

MOVTEMP2,#25

MOVTEMP3,#25

STAR:

MOVA,24H;

将显示时间送A

CJNEA,#20,T40T;

判断时间，选初始值

T20T:

;

南北通行要显示的时间为20的计数器初始值

CLRTF0;

清TF0

CLRTF1;

清TF1

MOVTH1,#0FFH;

送20秒时的初始值

MOVTH0,#0FFH

MOVTL0,#0FCH

LJMPTEMP20;

跳到20秒

TEMP20:

TEMP1=20情况

SETBTR0;

开始计数

SETBTR1

CLRP2.1;

CLRP1.3

南北要显示的时间，

MOVTEMP2,#25;

东西要显示的时间

STLOP:

ACALLDISPLAY1;

调用显示

DECTEMP1;

时间够一秒显示时间减1

DECTEMP2

MOVA,TEMP1

CJNEA,#0,NEXT;

若显示时间不为0保持现在状态

LJMPSTAR2;

若显示时间为0跳到第二状态

NEXT:

LJMPSTLOP

STAR2:

状态1

SETBP1.2

CLRP1.1;

南北黄灯，东西禁止通行

SETBP1.3

CLRP1.4

MOVTEMP1,#05;

MOVTEMP2,#05;

东西要显示的时间，

STLOP2:

CJNEA,#0,NEXT2;

JBTF1,T40;

判断南北是否多车

JBTF0,T40;

判断北南是否多车

少车下次显示时间为20秒

LJMPSTAR3;

若显示时间为0跳到第三状态

NEXT2:

LJMPSTLOP2

开始计数

STLOP11:

CJNEA,#0,NEXT11;

LJMPSTAR22;

NEXT11:

LJMPSTLOP11

STAR22:

STLOP22:

CJNEA,#0,NEXT22;

NEXT22:

LJMPSTLOP22

STAR3:

MOVA,26H

CJNEA,#25,T40T1;

T20T1:

清溢出位

CLRTF1

给初值

MOVTL1,#0FCH

LJMPTEMP320

MOVTH1,#0FFH;

给初值

MOVTL1,#0F8H

MOVTL0,#0F8H

LJMPTEMP340

TEMP320:

;

状态三

SETBTR1;

南北停止计数

东西开始计数

SETBP1.1;

SETBP1.1

SETBP1.5

SETBP2.1

MOVTEMP3,#25;

MOVTEMP4,#20;

STLOP33:

ACALLDISPLAY;

DECTEMP3;

DECTEMP4

MOVA,TEMP4

CJNEA,#0,NEXT33;

LJMPSTAR34;

若显示时间为0跳到第四状态

NEXT33:

LJMPSTLOP33

STAR34:

状态四

SETBP2.3

CLRP2.2

SETBP1.6;

东西黄灯，南北禁止通行

MOVTEMP3,#05;

MOVTEMP4,#05;

STLOP34:

CJNEA,#0,NEXT34;

JBTF1,T402

JBTF0,T402

NEXT34:

LJMPSTLOP34

TEMP340:

MOVTEMP4,#20;

STLOP43:

CJNEA,#0,NEXT43;

LJMPSTAR44;

NEXT43:

LJMPSTLOP43

STAR44:

STLOP44:

MOVA,TEMP3

CJNEA,#0,NEXT44;

JBTF1,T403

JBTF0,T403

LJMPSTAR

T403:

LJMPSTAR

NEXT44:

LJMPSTLOP44

显示

DISPLAY1:

MOVA,TEMP1;

将南北要显示的数存放到A

MOVB,#10;

B=10

DIVAB;

A除以B商存A，余数B

MOVB_BIT,A;

将A放到20H

MOVA_BIT,B;

将B放到21H

MOVA,TEMP2;

将东西要显示的数存放到A

MOVC_BIT,A;

将A放到22H

MOVD_BIT,B;

将B放到23H

MOVDPTR,#NUMT;

MOVR0,#2;

R0=2

DPL11:

MOVR1,#250;

R1=250

DPLOP1:

MOVA,A_BIT;

将南北要显示的10位数送A

MOVCA,@A+DPTR;

查表

MOVP0,A;

显示南北10位数

CLRP2.7

ACALLD1MS;

延时1MS

SETBP2.7;

灭南北10位数

MOVA,B_BIT;

将南北要显示的个位数送A

显示南北个位数

CLRP2.6

ACALLD1MS;

SETBP2.6;

灭南北个位数

MOVA,C_BIT;

将东西要显示的10位数送A

显示东西10位数

CLRP2.5

SETBP2.5;

灭东西10位数

MOVA,D_BIT;

将东西要显示的个位数送A

显示东西东西位数

CLRP2.4

SETBP2.4;

灭东西个位数

DJNZR1,DPLOP;

循环扫描

DJNZR0,DPL1

RET;

等待1秒返回

DISPLAY:

MOVA,TEMP3;

MOVA,TEMP4;

DPL1:

DPLOP:

D1MS:

MOVR7,#250;

1MS延时程序

DJNZR7,$

RET;