基于51单片机交通信号灯控制毕业设计.doc

螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆 螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆 螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂 聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿 芁薅袄芄薀

薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀 薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀 薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄 羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆 肇蒆蚃肈芃

莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃 莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃 莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂 蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂 螈肅芈蚂袀

芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀 芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀 芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁 膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄蚁肃肄薂蚀螂荿蒈虿袅膂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羁莇螄螃芇芃螃袆肀薁螂羈芅蒇螁肀肈莃螀螀芃艿袀袂肆薈衿羄节蒄袈肇肄蒀袇袆莀莆蒃罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羅腿艿蕿肈羂薇薈螇膈薃薇羀羀葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆蚃肈芃莂蚂螈肅芈蚂袀芁膄 蚁肃肄薂蚀

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第一章 绪论

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控

制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为

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，以及针对

具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

交通信号灯的出现，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。随着中国加入 WTO，我们不但要在经济、文化等各方面与国

际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。如果交通控不好道路还是无法保障畅通安全。

作为交通控制的重要组成部份单片机。因此，本人选择制作交通灯作为课题加以研究。

1.1 课题背景

随着我国国民经济的迅速发展，城市街道车辆大幅度增长，给城市交通带来巨大

压力，交通拥堵已成为影响城市可持续发展的一个全局性问题。而街道各十字路口，又

是车辆通行的瓶颈所在。已有的许多建立在精确模型基础上的交通系统控制方案都存在

着一定的局限性。研究车辆通行规律，找出提高十字路口车辆通行效率的有效方法，对

缓解交通堵塞，提高畅通率具有十分现实的意义。地面道路是一个庞大的网络，交通状

况十分复杂，使目前交通控制器的单一时段控制已不能满足现代交通流量的多边性，特

别是在交通流量高峰期时，往往会造成交通路口的通过率下降，甚至出现交通混乱现象，

城市的交通拥挤问题正逐渐引起人们的注意。道路平面交叉口（简称交叉口）是交通网

中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”，国内外城市的交通事故约有一半发生

的单端式定时控制或多段式定时控制，其最大的缺点是绿灯时间和最佳绿信比的整定较

为困难，需要大量的实测统计数据，且很多情况下征订所得值并不是最优的甚至是不合

理的。控制起来都不是很灵活，这使得城市车流的调节不能达到最优。这次设计就是针

对之以弊端进行了改进，较好地解决了这一问题。通过键盘的输入控制交通倒计时初始

值。该控制系统有一定的智能水平和很强的控制能力。

1.2 智能交通在我国的发展情况

智能交通系统的研究和推进在我国还处于起步阶段，但 ITS 作为跨世纪经济增长点

和交通系统建设必然选择的重要性已得到国家相关部门的高度重视。1998 年 1 月交通部

正式批复成立交通智能运输系统工程研究中心(ITSC)。为加强该中心在交通智能交通系

统的开发及试验能力，投资 1400 万元建设交通智能运输系统中心试验室，将为今后国

元)，选取了交通感应信号系统、公交车乘客信息系统、动态线路引导系统、自动化管

理系统、即时播报系统、电子收费系统、停车预报系统、运行中测重系统、智能交通系

统中心建立 9 项内容进行开发和检测智能交通系统技术和效益，并以此验证智能交通在

韩国的适用性。香港早在 1977 年就在九龙设置了一套电脑化区域交通控制系统，现在

全港约有 320 组交通灯由电脑控制，有利于车辆尽快通过交叉口的时间。公路上所有车

辆都配有无线对讲机，随时向公司报告行车情况并接受公司的行车指示。

第二章 单片机概述

单片机微型计算机是微型计算机的重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型

计算机又称计算机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。

通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：从中

公自动化领域，商业营销领域，工业自动化领域，智能仪器仪表领域，集成智能传感器

的测控领域，汽车电子与航空航天电子系统等方面起到了不可想象的作用！

第三章 芯片简介

3.2 74HC244 芯片简介

74HC244 芯片是一个八同相三态缓冲器/线驱动器如果输入的数据可以保持比较长

的时间(比如键盘)，简单输入接口扩展通常使用的典型芯片为 74HC244，由该芯片可构

成三态数据缓冲器。74HC244 芯片的引脚排列如图 3-1 所示。

图 3-1 74HC244 芯片的引脚排列

74HC244 芯片内部共有两个四位三态缓冲器，使用时可分别以 1C 和 2G 作为它们

的选通工作信号。

当 I/O 和 2/OE 都为低电平时，输出端 Y 和输入端 A 状态相同；当 I/O 和 2/OE 都

为高电平时，输扩展阅读：

3.3 LED 晶体管分析

简单的 LED 显示器有 LED 状态显示器（俗称发光二极管）、7 段 LED 显示器（俗

称数码管）和 16 段 LED 显示器。发光二极管用于显示系统的两种状态；数码管用于显

示数字；LED16 段显示器用于字符显示。这里用 7 段数码管。

7 段数码管由 8 个发光二极管构成，通过不同组合可用来显示数字 0~9，字符

A~F、H、L、P、R、U、Y 等及减号“-”与小数点“.”其外形结构及动静态显示共阴

阳接法如图 3-2 所示: