单片机交通灯控制器设计 毕业设计论文.doc

摘要 交通灯是交管部分管理城市交通的重要工具。现在交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯，加上一个倒计时的显示计时器来控制行车，对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用。  第一章 1.1 单片机概述 单片机(单片微型计算机)是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 随着微电子技术，自动控制技术,微机应用技术的发展，使单片微型计算机也得到迅速的发展，单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，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。 单片机的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。它已成为工业控制领域，智能仪器仪表，尖端武器，日常生活中最广泛使用的控制器。 1.2 交通灯发展现状 最早的交通灯出现于一八六八年英国伦敦。那时的交通灯只有红、绿两色，经改良后，再增加一盏黄色的灯，红灯表示停止，黄灯表示准备，绿灯则表示通行。颜色也有的含意，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。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。中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。 从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。交通灯是交管部分管理城市交通的重要工具。现在交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯，加上一个倒计时的显示计时器来控制行车，对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用。目前绝大部分交通灯其时间都是设定好的，采用的是单段式定时控制或多段式定时控制  第章 系统 系统要求指标及其功能 本系统要实现： 1.正常模式 第一阶段：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，倒计时60秒。此时东西方向车 辆通行，南北方向禁止。 第二阶段：当计时到最后5秒，东西方向绿灯灭，黄灯每秒闪烁一次。 第三阶段：当计时到零后，东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，再次倒计时60秒。此时东西方向车辆禁止，南北方向车辆通行。 第四阶段：当计时到最后5秒，南北方向绿灯灭，黄灯每秒闪烁一次。 2.紧急模式：按下紧急按钮，各个方向都强制变为红灯。所有方向禁止通行。 2.2 各种方案比较 图  第章 电路设计 .1 系统总体设计.2 单元电路设计 图 如右图，数码管为共阳极数码管，发光二极管为共阳极，有红、绿、蓝三种颜色，代表红绿灯。数码管和发光二极管安放在东、西、南、北4个方向。 3.2.3 交通灯模拟仿真模块 通过PROTUES 软件仿真的方式搭建仿真模块如图。 图3.2.3 交通灯仿真模块  第章 设计.1程序总体流程图 图4.1.1 系统总体流程图 程序设计实现功能为东西，南北两个方向转换时间均为60秒，其中绿灯55秒，紧接着黄灯5秒，每秒闪烁一次，期间数码管显示倒计时时间，60秒计时结束，转换到另一方向，依次循环。紧急按钮的作用是紧急状态下，所有方向均为红灯，禁止一切车辆通行。 第章 图5.2.1 Protues仿真总体效果图 以上为各个状态下交通灯的显示状态。满足设计要求。  第章  第六章 参考文献 [1] 李全利. 单片机原理及接口技术.高等教育出版社 [2] 公茂法. 单片机原理与实践.北京航空航天出版社 全国大学生电子设计竞赛组委会. 第九届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编.北京理工大学出版社 . Protel 99原理图与PCB设计教程. 电子工业出版社 第七章 附录 /*===========================程序清单========================*/ #includereg51.h typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; #define DATA P0 #define ON 0 #define OFF 1 sbit WE1=P2^0; sbit WE2=P2^1; sbit NS1=P2^2; sbit NS2=P2^3; sbit WE_R=P1^0; sbit WE_Y=P1^1; sbit