智能交通灯软件设计.docx

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智能交通灯软件设计

Companynumber：

【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

智能交通灯软件设计

智能交通灯软件设计

摘要

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MSC-51系列单片机8051和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生；显示时间直接通过8255的PA、PB口输出；交通灯信号通过PC口输出；交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制，直接采用220V交流电源驱动，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

就此我对如何用单片机来控制智能交通灯作出如下讲解。

Theintersectionvehiclesshuttle,thepedestrianisbustling,cardealershiptrafficlane,personsidewalkmethodical.WhatthendependsontorealizethisorderlyorderDependsonisthestreet-trafficcontrollightsautomaticcommandsystem.Thestreet-trafficcontrollightscontrolmodeareverymany.ThissystemusesMSC-51seriesmonolithicintegratedcircuit8051andprogrammableparallelI/Oconnectionchip8255Aisthecentralcomponentdesignsthetrafficlightcontroller,realizedhasbeenabletoactaccordingtotheactualtrafficflowmagnitudetoestablish,thegreenlightredthrough8051chipsP1mouthsburnsthebrighttimethefunction;StablehasreliablyusedMAX629forthesystem"看门狗"thechip,hasavoidedthesystembecauseofthedyingmachineknockoffsituationoccurrence;Demonstratesthetimedirectlythrough8255PA,thePBmouthoutput;TrafficlightsignalthroughPCmouthoutput;ThetrafficlightlightensusestheVTbidirectionalcrystalthyratrontocontrol,directlyusesthe220Valternatingcurrentsupplytoactuate,thesystemusabilitystrong,theoperationsimple,theextensionisstrong.HowdoItousethemonolithicintegratedcircuittocontroltheintelligenttrafficlightinlightofthistomakethefollowingexplanation.

引言

交通信号灯是日常生活中遇到的一个普通实例，它的控制也颇具典型和实用价值。

由于交通路口的形状和规模不一，所采用的信号灯的数量、控制要求不一，控制的复杂程度也就不一样，鉴于单片机控制的优越性,我们选择了用单片机来控制交通灯。

单片机早期主要应用于工业控制,但随着技术的发展,其应用领域正在不断扩大。

将单片机用于对交通信号灯的控制,主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便的实现。

目前大多品牌折单片机内部均配有实时时钟,通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。

控制要求：

此系统模拟十字路口交通灯控制系统，考虑了十字路口的几路情况：

分为高峰时段，普通时段，夜间时段，节假日模式，急车通过，紧急情况五种模式，由上位机组态控制可自动或手动实现对路口的交通管理。

资源分配

一．控制部分：

1．时钟控制：

通过12MHz的晶体震荡器通过外接时钟对单片机进行时钟控制

2.延时控制：

通过变换交通灯的颜色和各个颜色显示的时间的长短来控制车辆的通过或停止，此次进行的软件设置对红、黄、绿三灯的交替来变换控制车辆。

在交通灯变换期间同样需要延时程序来使交通等闪烁三次后变换。

二．显示部分：

通过P1口对数据进行控制从而对交通灯进行控制

三．中断控制：

当交通灯按照车流的多少对交通等控制时就要对程序进行一个中断申请，从而改变交通灯。

能够对交通灯实现智能控制。

如有重大事件时，要求使得交通灯都是红灯控制，就要通过中断申请

程序流程图：

开始

模式判断

高峰/普通模式

节假日模式

夜间模式

行人通行

东西行人

Y

东西行人

N

根据模式调节交通灯波形

南北行人

Y

南北行人

N

紧急按钮按下

执行紧急程序

急车

解除按钮按下

无行人（黄灯闪）

结束

报紧解除

NY

回到主程序

事故处理

急车方向通行

功能实现：

1.六种模式

这里以十字路口中等规模的交通信号灯控制为例。

十字路口的各方向设有通行指示灯、右转弯指示灯、左转弯指示灯、自行车指示灯及人行道指示灯时段划分:

高峰时段

上午7：

00——9：

00、下午16：

00——19：

00。

此时段的交通情况最为紧张，大多数的上下班人员都会在这个时段通过。

为了舒缓这种情况，将对所有的指示灯进行全控制。

普通时段

5：

00——0：

00的非高峰时段。

此时段的交通情况不太繁忙，故对自行车和右转灯不进行控制。

夜间时段

夜间0：

00——5：

00此时段由于车辆行人较少，为了适应此时段的交通情况，黄灯将长时间闪烁，行人指示灯将由行人手动控制。

节假日模式

充分考虑到节假日商业中心地区的情况，行人比较多，容易发生故。

所以在节假日期间改为行人与车辆分时通过，即在车辆通过时所有行人灯都为红灯，在行人通过时所有车辆灯全为红灯。

紧急情况

当发生事故时，可由路口目击者或交通中心控制路口进入紧急状态，所有红灯闪烁，直至情况解除。

急车情况

如救护车、消防车等情况，即急车强通，急车强通控制要求如下：

急车强通信号受交通管理控制中心（上位机）控制。

无急车时，信号灯按正常时序控制。

有急车来时，交通管理控制中心（上位机）将不管原来信号灯状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯亮，其他方向红灯闪烁，使急车放行，直至急车通过为止。

急车一过，交通管理控制中心（上位机）将信号灯的状态恢复成正常时序。

2．上位机交通中心控制

可由上位机控制选择手动或自动改变交通灯运行模式，记录报警和急车通过的情况等

交通灯程序：

ORG0000H

AJMPMAIN

ORG0003H

AJMPAA0

ORG0013H

AJMPAA1

ORG0100H

MAIN:

SETBPX0

MOVTCON,#00H

MOVTMOD,#10H

MOVIE,#85H

DISP:

MOV20H,#60;倒计时初值送计数储存区

MOVP1,#0F3H;A绿,B红

MOVR2,#02H;1秒计时循环次数送R2

DISP1:

ACALLDELAY

DJNZR2,DISP1;1秒没到,继续延时

MOVR2,#02H

DEC20H;1秒到计数单元数减1

MOVA,20H

CJNEA,#05H,DISP1;判断倒计5秒到否,没到继续循环

ACALLDISPY

FY0:

CPL;倒计5秒到时,A绿灯闪动3次

FT0:

ACALLDELAY

DJNZR2,FT0

MOVR2,#02H

DEC20H

MOVA,20H

CJNEA,#02H,FY0;判断倒计2秒到否,没到返回

ACALLDISPY

MOVP1,#0F5H;倒计2秒到时,A黄灯亮

FY1:

ACALLDELAY

DJNZR2,FY1

MOVR2,#02H

DEC20H

MOVA,20H

CJNEA,#00H,FY1;判断倒计到0否,没到返回

ACALLDISPY

MOV20H,#30

MOVP1,#0DEH;倒计到0时,A红灯,B绿灯

DISP2:

ACALLDELAY

DJNZR2,DISP2

MOVR2,#02H

DEC20H

MOVA,20H

CJNEA,#05H,DISP2

ACALLDISPY

FY2:

CPL

FT2:

ACALLDELAY

DJNZR2,FT2

MOVR2,#02H

DEC20H

MOVA,20H

CJNEA,#02H,FY2

ACALLDISPY

MOVP1,#0EEH

FY3:

ACALLDELAY

DJNZR2,FY3

MOVR2,#02H

DEC20H

MOVA,20H

CJNEA,#00H,FY3

ACALLDISPY

AJMPDISP

AA0:

PUSH02H;紧急情况,中断入口

PUSH20H

PUSH04H

PUSHP1

PUSHTH1

PUSHTL1

MOVP1,#0F6H

MOV20,#20H

MOVR2,#02H

DELAY0:

ACALLDELAY

DJNZR2,DELAY0

MOVR2,#02H

DEC20H

MOVA,20H

CJNEA,#00H,DELAY0

ACALLDISPY

POPTL1

POPTH1

POP04H

POPP1

POP20H

POP02H

RETI;返回主程序

AA1:

CLREA;一道有车,一道无车中断入口

PUSH20H

PUSH02H

PUSHP1

PUSH04H

PUSHTH1

PUSHTL1

SETBEA

JNB,BP

MOVP1,#0F3H

SJMPDELAY1

BP:

JNB,EXIT

MOVP1,#0DEH

DELAY1:

MOV20H,#05H

MOVR2,#02H

NEXT:

ACALLDELAY

DJNZR2,NEXT

MOVR2,#02H

DEC20H

MOVA,20H

CJNEA,#00H,NEXT

ACALLDISPY

EXIT:

CLREA

POPTL1

POPTH1

POP04H

POPP1

POP02H

POP20H

SETBEA

RETI;返回主程序

DISPY:

MOVA,20H;数码管显示部分

MOVB,#100

DIVAB

MOVA,#10

XCHA,B

DIVAB

MOV30H,B

MOV31H,A

MOVR5,#0FEH

MOVR1,#02H

MOVR0,#30H

DISPY1:

MOVA,@R0

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,R5

MOVP2,A

DJNZR6,$

DJNZR6,$

RLA

MOVR5,A

INCR0

DJNZR1,DISPY1

RET

TAB:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H

DB92H,82H,0F8H,80H,90H

DELAY:

MOVR4,#0AH;秒延时子程序

MOVTH1,3CH

MOVTL1,#0B0H

SETBTR1

LP1:

ACALLDISPY

JBCTF1,LP2

SJMPLP1

LP2:

MOVTH1,#3CH

MOVTL1,#0B0H

DJNZR4,LP1

RET;返回主程序

END;程序结束

结束语：

随着时代步伐的高速发展，人们的生活时序也随之加快，城市交通的拥挤状况日益严重。

为了改善这种情况，我们采用了单片机控制交通灯。

那么，采用单片机控制系统有何优越性呢

1、结构简单

2、控制方便

3、性能稳定可靠

4、抗干扰性好

5、使用寿命长

此系统的设计，适应当代社会的需求，能够有效缓解交通堵塞的现象，方便人们的生活。

需要进一步完善的方面：

1、由于单片机规模限制，没有倒计时时间显示。

2、入口没有感应系统，急车通过时需要交通中心控制，无法自动调节。

3、急车通过情况没有处理转向问题

4、下位机脱离上位机时无法自动控制状态转换

在此次课程设计中，我们经历了从构想到设计到实施的整个过程，锻练了我们的思维能力和动手能力。

增加了我们设计硬件系统的能力，熟悉了软硬件的使用，为以后的社会工作积累了宝贵的经验。

这次单片机课程设计，离不开陈老师给予的指导与帮助，感谢陈老师的不懈关怀。

有了陈老师给予的意见和我们全组人员的共同努力，才能成功的完成此次课程设计，因此应继续发扬我们的团队精神。