基于单片机十字路口交通灯的设计.doc

广东环境保护工程职业学院 毕 业 设 计（论 文） 题目： 基于单片机十字路口交通灯的设计 系： 机电工程系 专 业： 电气自动化技术 班 级： 电气自动化技术一班 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成时间： 2017年03月13日 摘要 随着社会经济的高速发展和科学技术的提高，汽车已经成为了家家户户出门旅游、回家过年、上下班所必备的交通工具。但是随着越来越多的人拥有汽车，随之带来的是各种各样的环境问题和交通问题，由于车的大量使用，给道路交通安全造成了巨大的压力，堵车，安全事故频发，这就直接催生了交通信号灯的诞生，从此，几乎全球所有国家对其进行了推广应用。很明显，信号灯的出现是成功的，只要人人遵守信号灯的规则，即红灯停，绿灯行；它的确能够给人们的出行带来便利，使得大面积堵车成为了历史问题，并且提高了车的通行速度，也保证了路口的通行容量。但是随着特大城市的出现，尽管都在使用信号灯，但是道路拥堵的状况也时有发生，尤其天气状况不好的时候，这一情况更加突出。分析其原因发现，这种情况的出现不仅有信号灯转换技术问题，道路车道的设置问题，还有就是人们的规则遵守意识。当前我国城市交通管理系统平台主要用于监控道路的车流量，对繁忙道路的情况实时通过广播电台传输给路上的司机，让其自由选择路段行驶。而这一系统一般是采用通过PLC控制交通灯，使其在上下左右在不同的时间上通过。以保证行车安全，相对比起来，PLC比单片机这种芯片施工成本更贵，且不易维护，而且将来不易联网到整个大的交通控制平台来集中管理。因此，本文做了基于单片机开发的交通信号控制灯。 本系统是利用单片机系统、发光二极管、LED演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置等工程。可以在最大程度的模拟十字路口可能出现的状况。 关键词 交通灯 单片机 目录 目录 3 一、绪论 3 1.1引言 4 1.2交通灯研究的背景和意义 4 二、 交通灯系统的总体设计方案 5 2.1 设计目的 5 2.2 总体设计方案 5 2.2.1系统机构总框架 5 2.2.2交通管理的方案论证 6 2.2.3控制电路框图 6 2.3 本章小结 6 三、交通灯系统硬件设计 6 3.1 单片机概述 7 3.2 芯片的介绍和选择 7 3.2.1 AT89C51芯片 7 3.2.2复位电路 9 3.2.3时钟电路 9 3.4硬件原理图 10 3.5本章小结 10 四、交通灯系统软件设计 11 4.1 主程序设计 11 4.1.1主程序流程图 11 4.2 初始化程序 11 4.3 延时程序 12 4.4 倒计时显示的理论分析 12 4.5 状态灯显示的理论分析 12 4.6源程序 12 4.7 本章小结 12 五、 电路仿真和系统调试 13 5.1断电调试 13 5.2通电调试 13 5.3 调试中的问题及解决方案 13 5.4 电路仿真图 14 5.5本章小结 14 六、结论和展望 15 6.1 结论 15 6.2展望 15 致谢 16 参考文献 17 附录 18 一、绪论 1.1引言 众所周知，信号灯包括红灯、黄灯及绿灯，每一种灯代表一种指示，即红灯代表车辆必须停止在红灯所在车道路口线以内；绿灯代表车辆能够按绿灯所在的车道或转向行驶；黄灯代表提示的意思，黄灯亮说明红绿灯之间的过度。但是当两百多年前，信号灯首次诞生在英国的一个城镇——约克镇时，我们的信号灯只有红绿两种色彩，随着内燃机技术的发展，车辆尤其是私家车辆的大量出现红绿两色信号灯逐渐暴露出了它的缺陷，即不知道何时绿灯会变为红灯，红灯绿灯变为红灯显得很突兀，极易造成司机闯红灯，造成交通事故。这时具有现代意义色彩的三色灯应运而生了。1918年，三色灯首次出现在纽约，那时它由三色四面投影仪组成，它的诞生极大的提高了交通效率。 然而信号灯的诞生很具传奇色彩。在十九世纪初期英国的约克市，人们受传统观念的影响，结婚后的女人一般穿着红色的外套，而未婚女子则往往穿着绿色的服装来区别。这