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基于单片机的交通灯控制器的设计与实现.docx
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2022-06-28
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基于单片机的交通灯控制器的设计与实现
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。本系统采用本设计采用
芯片倒计时控制,每个方向用两片相连实现,另外用 芯片,因为分析中设置的
时间末位均为 ,所以只要用一片 对高位置位,将低位的初值预置锁定为 ,而高位
则根据需要由反馈部分提供预置值。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,车流量
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绪论
今天,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技
术在 世纪就已出现了。
66年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,
用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。676年,英国机械工程师纳伊特在伦
敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两块以
旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。67年 月 8日,煤气灯爆
炸,使警察受伤,遂被取消。
年,电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,安
装在纽约市 号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。

6 年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯,一种是把压力探测
器安在地下,当车辆接近时"红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红
灯时按一下喇叭,就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就
能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发
生交通事故。
中国车辆数量不断增加,交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。智能交通灯
的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资源。使交
管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制,带来更大的经济和社会效益"为创造美
好的城市交通形象发挥更多的作用
8 交通管理方案论证
2.1 设计任务东西
()、南北(.)两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、左转绿、绿三个指示灯,
指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。红灯的设计时间为 秒,
绿灯及左转绿灯各为 8 秒。设 道和 . 道的车流量相同。
8'8 方案介绍
整个交通灯控制由四个状态组成,可以用程序设计实现,也可用时序逻辑实现'以下方案就
是分别用了这两种方法。
方案

设计思想:采用分模块设计的思想,程序设计实现的基本思想是一个计数器 , 选择一个单
片机,其内部为一个计数,是十六进制计数器,模块化后,通过设置或程序清除来实现状态
的转换, 由于每一个模块的计数都不是相同, 这里的各模块是以预置数和计数器计数共同
来实现的,所以要考虑增加一个置数模块,其主要功能细分为,对不同的状态输入要产生相
应状态的下一个状态的预置数, 如图中 道和 . 道"分别为次干道的置数选择和主干道的
置数选择。以主干道为例,简述其设计思想。如前分析,已经确定该系统有四个状态,而置
数子模块可定要将下一状态的预置数准备好,所以很容易得到主干道的置数表
表 主干道的置数表
状态 主干道预置数 次干道预置数
不要置数
8
8
8(左转)
8(左转) 不要置数
由该表,就可以通过程序循环的方法设计该模块,主要思想是通过数据判断指令、跳转指令
实现,由主控制器计时和中断产生的四个状态去译码,从而得到不同的输出,即预置数,由
上分析可用一个计数器和跳转指令去完成的预置数。
而红绿灯的显示也是一样,由状态分析可以得出红绿灯的变化表:
表 8 红绿灯的变化表
状态 主干道灯显示 次干道灯显示
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