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交通灯控制器的单片机设计正文.doc
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目录
引 言........................................................................................................................................................................... 0
1概述........................................................................................................................................................................... 1
1.1设计背景............................................................................................................................................................ 1
1.2设计意义............................................................................................................................................................ 2
1.3设计要求............................................................................................................................................................ 2
1.4设计思想............................................................................................................................................................ 3
2单片机交通控制系统总体设计............................................................................................................................... 3
2.1单片机交通控制系统的通行方案设计............................................................................................................3
2.2单片机交通控制系统的根本构成及原理........................................................................................................4
3 系统软件程序的设计.............................................................................................................................................. 5
3.1单片机的概述.................................................................................................................................................... 5
3.2八段LED数码管................................................................................................................................................6
3.3 其它器件...........................................................................................................................................................7
4 系统软件程序的设计.............................................................................................................................................. 7
4.1程序主体设计流程............................................................................................................................................7
4.1.1
定时器原理
................................................................................................................................................ 8
4.1.2
软件延时原理
............................................................................................................................................ 9
4.1.3
中断原理
.................................................................................................................................................... 9
4.1.4
状态灯显示及判断
................................................................................................................................... 10
4.1.5LED
倒计时显示
....................................................................................................................................... 10
4.1.6
程序源代码
.............................................................................................................................................. 11
总 结......................................................................................................................................................................... 16
致 谢......................................................................................................................................................................... 16
参考文献................................................................................................................................................................... 18
附录........................................................................................................................................................................... 19
引 言
交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通开展产生的一套独特的公共管理系
统。要保证高效平安的交通秩序,除了制定一系列的交通规那么,还必须通过一定的科技
手段加以实现。
1858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。1868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
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两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停顿〞,绿色表示“注意〞。1869年1月2日,煤
气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。
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,1914年
始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停顿〞,绿灯亮表示“通行〞。
1918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,车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇
红灯时按一下嗽叭,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,
它就能发觉到有人要过马路。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。
信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少
交通事故有明显效果。1968年,联合国?道路交通和道路标志信号协定?对各种信号灯的
含义作了规定。绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一
种标志制止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横
道的行人优先通行。红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在穿插路口的停车线后停车。
黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能平安
停车时可以进入穿插路口。
1概述
1.1设计背景
随着人口快速的增多,交通工具的爆炸性的开展,以及道路资源的有限性,交通控制
就应运而生,在人类的生活、工作环境中,交通扮演着极其重要的角色,人们的出行都无
时不刻与交通打着交道。自18世纪工业革命以来,工业开展带动整个交通运输的开展,从
而催生了单独的交通控制学问与管理机构。
交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通开展产生的一套独特的公共管理系
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统。要保证高效平安的交通秩序,除了制定一系列的交通规那么,还必须通过一定的技术
手段加以实现。现代人类科学技术,特别是电子科学技术的开展和成熟能比拟好的解决系
统建立中硬软件方面要求的技术难题。目前,交通控制方面的研究能完全实现自动智能化
甚至将整个区域整合成一个统一的系统X围,还能根据正常时段以及特定突发时段的情况
进展科学的自动调整。
交通对于社会的工业经济和人们的生活生产中有着十分重要的意义。随着单片机和传
感技术的迅速开展,自动检测领域发生了巨大变化,交通自动监测控制方面的研究有了明
显的进展,并且必将以其优异的性能价格比,逐步取代传统的交通控制措施。
1.2设计意义
交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通开展产生的一套独特的公共管理系统
要保证高效平安的交通秩序,除了制定一系列的交通规那么,还必须通过一定的技术手段
加以实现。现代电子科学技术的开展和成熟能比拟好的解决系统建立中硬软件方面要求的
技术难题。目前,交通控制方面的研究能完全实现自动智能化,甚至将整个区域整合成一
个统一的系统X围,还能根据正常时段以及特定突发时段的情况进展科学的自动调整。
交通控制研究的开展,旨在解决人类交通因需求的增多而日益繁重带来的问题,局限于
道路建立的暂时缺乏和交通工具的快速增长,就要使更多的车辆平安高效的利用有限的道
路资源,防止因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪,另外,针对整个交
通线路车辆的多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。
交通网络是城市的动脉,象征着一个城市的工业文明水平。现在各大中城市交通建立已
初具规模,而局部小城市建立日益加快,交通控制的提高势在必行,研发交通控制技术是
十分有潜力的。具有优良科学的交通控制技术对资源物流和人们出行都是十分有价值的,
保证交通线路的畅通平安,才能保证出行舒畅,物流准时到位,甚至是生命通道的延伸。
本设计尝试模拟单个路口的交通控制,目前可以采用以单片机为核心来设计,也可以采
用EDA技术、数字集成电路等多种方案来实现。将各种方案进展比拟,本课题采用以单片
机为核心的电子设计方法。充分了解控制方法以及运用相关知识加以实现。我们将加深对
交通控制控制电路的理解,为今后设计出更加精良的交通控制电路打好根底。
1.3设计要求
设A道为东西道,B道为南北道,A道放行时间10s,B道放行时间为15s,绿灯放行,
红灯停顿,放行的最后三秒绿灯闪烁,绿灯转红灯时黄灯亮3s。
同时该交通信号灯控制器附加功能:当一道一直有车另一道无车时,交通控制系统能
立即让有车的车道放行,当有紧急车辆〔如110,120,119等急救车〕要求通过时,此
系统应能制止普通车辆通行,路口的信号灯全部变红,以便让紧急车辆通过,紧急车辆通
过后,交通灯恢复先前状态。
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1.4设计思想
〔1〕分析目前交通路口的根本控制技术以及各种通行方案,并以此为根底提出自己
的交通控制的初步方案。
〔2〕确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及
系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现根本的交通功能,
还增加了倒计时显示提示.
〔3〕进展智能传感器的硬件电路、显示电路等的设计和对各器件的选择及连接,大
体分配各个器件及模块的根本功能要求。
〔4〕进展软件系统的设计,对于本系统,本人采用单片机汇编语言编写,对单片机内
部构造和工作情况做了充足的研究,了解定时器,中断以及延时原理,总体上完成了软件
的编写。
2单片机交通控制系统总体设计
2.1单片机交通控制系统的通行方案设计
设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行
持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下列图所示。
东西路口红灯亮,南北路口绿灯亮,同时开场18s倒计时,以7段数码管显示时间。
18s倒计时完毕后开场6s倒计时,南北路口的绿灯闪烁,计时到最后3s时,南北路口黄灯
闪烁,完成一次这样的循环需要18s。18s完毕后,南北路口红灯亮,东西路口绿灯亮,
并重新13s倒计时,依次循环。
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