基于单片机交通灯设计.docx
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基于单片机交通灯设计
目录
摘要。
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Abstract。
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1绪论。
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1.1本课题的研究背景和意义。
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1.2交通灯控制器的研究现状。
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1.3本课题研究的主要内容。
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1.4本文内容概述。
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2系统的硬件取向
2系统的硬件设计。
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2.1硬件取向。
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2.2单片机的概述。
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2.2MSC-51芯片简介。
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2.38255芯片简介。
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2.474LS373芯片简介。
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2.4元件列表。
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2.5所需原件电路图。
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3软件设计。
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3.1程序流程图。
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3.2程序清单。
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4调试与仿真。
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4.1PROTUES的概述。
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4.2调试、仿真。
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5总结。
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绪论
摘要
一个完整的交通灯相当于一个简单的单片机系统，该系统有交通灯设置电路、单片机、显示电路等构成。
信号灯控制的实现是通过电路与汇编程序的结合来完成，其中信号灯的模拟采用了发光二极管，发光二极管有熄灭、点亮和闪烁三种信号，其中闪烁信号的产生运用了延时程序来实现，而时间倒数方面引进了LED数字显示，克服了人们在等待时的心急的心情，减少了红灯未灭，闯红灯的现象。
电路部分原理图是通过用PROTEL软件绘制设计，汇编程序的设计与调试都在KEIL上完成。
最后使用PROTEUS软件上的虚拟元件来代替所有的电路元件完成整个系统的调试和仿真，这样就大大保证了焊制硬件实物能正常运行。
本系统功能设计完善，采用AT89C51单片机为核心，具有实用，方便，灵活的特点。
随着电子技术的广泛应用，车辆日益增多将成为一种发展趋势，所以要有一套安全可靠的交通指示灯。
关键字：
AT89C51；LED显示；交通灯
Abstract
Acompletetrafficsignalequivalenttoasimplesingle-chipsystem,whichhassetuptrafficlightscircuit,microcontroller,displaycircuit,etc..Therealizationofthecontrolsignalthroughthecircuitandthecombinationofthecompilationprocesstocomplete,includinganalogsignalusingalight-emittingdiodes,lightemittingdiodesareoff,thethreeflashinglightsandsignals,flashingsignalswhichhaveusedtheproceduretodelaytherealizationofThelasttimetheintroductionofLEDdigitaldisplay,toovercomethepeopleanxiouslywaitingforthemoodatthetime,adecreaseofredlightdidnoteliminate,thephenomenonofredlightrunning.PartofthecircuitschematicdiagramisdrawnbyusingPROTELsoftwaredesign,compilationanddebuggingofthedesignproceduresarecompletedinKEIL.PROTEUSsoftwareonthefinaluseofthevirtualcomponenttoreplaceallthecircuitelementstocompletethetestingandsimulationsystems,somuchtoensurethattheweldingsystemtothenormaloperationofthephysicalhardware.
Thewell-designedsystemusingAT89C51single-chipmicrocomputerasthecore,withpractical,convenientandflexible.Withtheextensiveapplicationofelectronictechnology,anincreasingnumberofvehicleswillbecomeatrend,sotohaveasafeandreliableindicatorofthetraffic.
Key word:
The AT89 C51；LED show；traffic lights
1.1引言
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对我有帮助
近年来随着科技快速的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统检测日新月异更新。
在实验检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，针对具体应用对象的特点，配以其他器件来家以完善，伴随人口的日益增长，那么十字路口
车辆穿梭，如何才能让交通井然有序呢？
靠的就是交通信号的自动指挥系统。
信号灯的出现，使交通得以有效的管制，对于交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显的效果。
绿灯是通行信号，面对绿灯信号的车辆可以直行，左拐弯和右拐弯，除非另一种禁止转向。
左右转弯车辆都必须让正在路口内直行的车辆和过人行横道行人优先通行。
红灯是禁止信号
面对红灯的车辆必须停车。
黄灯是警告信号，面对黄灯信号的车辆不呢么好越过安全停车线，但是车辆十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
本系统采用MSC-51系列单片机来设计交通灯控制器，实现各个方向车辆、行人通行功能，此外还设计了倒计时显示。
同时还具有南北、东西方向强制通行的功能。
1.2本课题研究的目的和意义
城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
十字路口的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行,实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善,也是城市交通管理工作自动化的重要标志之一。
所以，改善与提高现有的交通系统的效率已成为当务之急，而提高交通控制系统的效率更是重中之重。
1.3城市交通指挥系统的发展及研究现状
主早在19世纪，人们就开始研究交通信号，用信号指挥车通行，控制车辆进出交叉口的次序。
据文献记述，早在1868年，英国伦敦的威斯特明斯特（Westminster）街就安装了红、绿色两色的交通信号灯。
到1917年，美国的盐湖城开始使用由人工控制的红、黄、绿3色的信号灯。
1925年，这种由人工控制的3色信号灯也首次出现在英国伦敦的皮克的时路口。
次年，英国人研制出了自己的自动控制信号机。
道路通交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，直接反映了一个地区、一个城市的现代化管理水平。
在这一系统中，道路不仅仅是易变化的部分，而其它组成部分则存在着较大的可变性和随机性。
只有对这一系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析研究，对能制定出科学有效的管理和控制对策，从而保障系统的有效运行。
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。
1.4本课题主要研究内容
第二章硬件设计
2.1硬件的取向与介绍
目前设计交通灯的方案有很多，有CPLD实现信号灯控制的设计，有应用PLC实现对交通灯的设计。
有应用单片机实现对交通灯控制系统的设计。
在这里我选用单片机系统来实现交通灯的控制。
单片机设计不但成本低，而且设计简单。
一样可以完成交通灯的控制。
本论文主要的工作就是通过一个交通信号灯系统的硬件、软件的设计来
现红绿灯的正常工作，具体工作安排大概描述为：
一是根据系统控制要求设计硬件电路,这里是用PROTEUS软件来完成；二是根据硬件电路编写相应的程序流程图,然后编写相关程序,这里程序的编制主要是用KeilC51软件来完成；三是在KEIL上用已经编好的程序生成.hex文件载入到PROTEUS中，实现PROTEUS与KEIL的联调，完成调试和仿真，观察调试结果是否满足设计要求，若不满足需要继续检查程序和其他情况直至实现正确的仿真为止。
完成设计
不成功
成功
不成功
成功
2.2单片机概述
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：
中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此，单片机只需要和适当的软件及外
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部设备
升级会员 