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十字路口交通灯单片机控制系统的设计-毕业论文设计.doc
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2023-07-11
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十字路口交通灯单片机控制系统的设计-毕业论文设计.doc
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十字路口交通灯控制
系统的设计
作者姓名:
专业名称:电气工程及其自动化
指导老师:
摘 要
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,
同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的
单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单
片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加
以完善。
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?靠的就是交通信号灯的
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 ATSC51 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 AT89C51 芯
片的 P1 口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计
时剩 5 秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过 PA 口输出,显示时间
直接通过 8255 的 PC 口输出至双位数码管);车辆闯红灯报警;
通过设置“看门狗电路”来防止单片机死机,提高单片机系统的
抗干扰性;绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本
系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词: 单片机 交通灯 闯红灯 检测车流量
Abstract
With the rapid development of science and technology in
recent years, the application of MCU is a growing, while driving
more traditional control detection technology updates. In real-time
detection and automatic control of microcomputer application system,
the microcontroller is often used as a core component, only the
microcontroller is not enough knowledge, but also according to the
specific combination of hardware architecture of hardware and
software, to be improved.
Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car dealers
lane, one pedestrian and orderly. Then rely on to achieve this
discipline of the order it? Is the traffic lights by the automatic control
system. Many traffic lights control. This system uses the MSC-51
Series MCU ATSC51 and programmable parallel I/O interface chip
8255A-centered design of traffic light controller device to realize the
actual traffic flow according to the P1 port through AT89C51 to set
the red, green brighten time function; traffic light cycle lights,
countdown 5 seconds left when the yellow light flashing warning
(traffic signal through the PA port output, display the time directly
through the 8255's PC port to double-digit LED output); car runs a
red light to alarm; by setting the "gatekeeper dog circuit "to prevent
crashes MCU, MCU system to improve noise immunity; green time
of traffic flow can be detected by double-digit digital display. This
system is practical, simple and strong extensions.
Keywords: Single chip microcomputer Raffic light
Running a red light Detection of traffic
前 言
交通运输是城市功能活动的命脉,它直接影响社会经济、生
产与生活的各个方面。我国机动车辆发展迅速,而城镇道路建设
由于历史等各种原因相对滞后。道路拥挤、阻塞现象及交通事故
常有发生。如何利用当今自动控制技术,有效地疏导交通,提高
城镇交通路口的通行能力,提高车辆速度,减少交通事故是值得
我们研究的新课题。交通灯是城市交通中的重要指挥系统,它与
人们日常生活密切相关。随着人们生活水平的提高,对交通管制
也提出了更高的要求,因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能
交通灯控制系统有着现实的必要性。本设计旨在设计出一款良好
的交通灯控制系统来改善交通紊乱问题,目的性强,也具有很强
的现实意义。
国内外学者对这一学科也早有研究,控制方案各种各样,并
且各有优缺点。从 1868 年英国伦敦首次使用燃汽色灯信号以来,
城市交通信号机由手动到自动,交通信号由固定周期到可变周期,
系统控制方式由点控到面控,从无车辆检测器到有车辆检测器,
经历了近百年的历史。到 1963 年加拿大多伦多市建立了一套使用
IBM650 型计算的集中协调感应控制信号系统,从而标志着城市道
路交通信号系统的发展进入了一个新的阶段。之后,美国、英国、
德国、日本、澳大利亚等多家相继建成数字电子计算机区域交通
控制系统,这种系统一般还配备交通监视系统组成交通管制中心。
在西方发达国家,交通控制系统基本上完成了由传统的交通控制
系统向智能交通控制系统 ITS(Intelligent Transport systems)
的转变。而在我国,智能交通系统则刚刚处于起步阶段。在 20 世
纪 90 年代初,我国的相关学者开始意识到研究和开发 ITS 的重要
性。到 90 年代中期,由于受到国外 ITS 研发的影响,政府部门也
开始重视对 ITS 的研究。
基于整个交通控制系统的发展情况,本设计主要进行如下方
面的研究:用智能,集成,且功能强大的 MCS-51 系列单片机中的
AT89C51 为控制中心,设计出一套十字路口的交通控制系统,以
指挥该路口的实时通行状态。本设计除了有红、黄、绿信号灯状
态控制能实现基本的交通功能外,还增加了倒计时显示提示,基
于实际情况,又要求了对车流量检测功能,“看门狗芯片”保护
功能,违规检测及处理、键盘可设置等强大功能,以方便人们的
生活需求。
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