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十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx
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十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx十字路口交通灯单片机控制系统设计与仿真 (2).docx
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摘 要
交通在人们的日常生活中占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更
是体现的淋漓尽致。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。本系统采用单片机 AT89C51 为中心器件
来设计交通灯控制器,系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计就是采用单片机模
拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。软件上采用 Keil 编程,主要编写了
主程序,BCD 数码管显示程序,中断程序延时程序等。经过整机调试,实现了对十字
路口交通灯的模拟
关键词:交通灯;AT89C51单片机;多功能控制;仿真
1
ABSTRACT
Traffic in People's Daily life has important position, as people of social activities have
become increasingly frequent, this is reflected the incisively and vividly. The emergence of
the traffic lights, traffic is effectively controlled, for facilitating traffic flow, improve road
capacity, reduce traffic accidents have obvious effect. The system USES AT89C51 single chip
for center device to designing traffic light controller, system practical, simple operation and
expandability. This design is simulated by single chip microcomputer intersection traffic
lights to the various states display, and the countdown time.
Software is used on Keil programming, mainly to write the main program, LED
digital tube show program, interruption program delay procedures, etc. After the
commissioning, realize the intersection of traffic simulation.
Key words: Traffic lights; AT89C51 Microcontroller; AT89C51 single-chip microcomputer;
Multi-function control
2
目 录
摘
要
...........................................................................................................
错误!未定义书签。
错误!未定义书签。
Abstract
....................................................................................................
第 1 章 绪论
........................................................................................................................ 1
1.1 引言..............................................................................................................................
1.2 选题的背景及其研究的目的与意义 ................................................................................
1
1
1.2.1 选题背景 ............................................................................................................
1.2.2 研究的目的与意义 ..............................................................................................
1
2
1.3 研究内容.......................................................................................................................
1.4 交通灯国内外的研究现状及存在的问题 .........................................................................
3
4
第 2 章十字路口交通灯总体设计方案
....................................................................... 7
2.1 单片机控制系统的基本形式...........................................................................................
2.2 本设计的单片机的基本情况............................................................................................
2.3 系统总体方案................................................................................................................
7
7
8
2.3.1 AT89C51 微控制器构成的最小系统.....................................................................
2.4 本章小结.......................................................................................................................
8
9
第 3 章 硬件系统设计
.....................................................................................................10
3.1 本设计的硬件设计概述................................................................................................ 10
3.2 单片机的选择及分析 ................................................................................................... 10
3.2.1 单片机的定义和特点......................................................................................... 10
3.2.2 单片机的发展概况 ............................................................................................ 10
3.2.3 本系统的单机的选择......................................................................................... 11
3.3 本系统硬件电路部分 ................................................................................................... 15
3.3.1 系统硬件电路构成 ............................................................................................ 15
3.3.2 系统工作原理 ................................................................................................... 15
3.4 其他硬件介绍及连接 ................................................................................................... 16
3.4.1 其他硬件介绍 ................................................................................................... 16
3.4.2 其他器件 .......................................................................................................... 17
3.5 本章小结..................................................................................................................... 19
3
第 4 章 系统软件设计
.....................................................................................................20
4.1 系统功能介绍.............................................................................................................. 20
4.1.1 定时器原理....................................................................................................... 21
4.1.2 软件流程图....................................................................................................... 21
4.1.3 软件延时原理 ................................................................................................... 22
4.1.4 中断原理 .......................................................................................................... 22
4.2 模拟仿真..................................................................................................................... 23
4.2.1 仿真软件介绍 ................................................................................................... 23
4.2.2 仿真过程 .......................................................................................................... 23
4.3 本章小结..................................................................................................................... 32
结
论
........................................................................................................................................33
参考文献
..............................................................................................................................34
致
谢
........................................................................................................................................35
附
录
........................................................................................................................................36
4
第 1 章 绪 论
1.1 引言
随着社会的发展和进步,路上的车辆越来越多,而道路建设往往跟不上城市发展的
速度,因此城市交通问题日益突出,经常在十字路口等交通繁忙的地方发生堵塞情况,
出现交通混乱。为了解决车和路的矛盾,常用的有两种方法:一是控制需求,最直接的
办法就是限制车辆的增加;二是增加供给,也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。
我国汽车工业正处在起步阶段,限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供
给,即大量修路,在资源、环境矛盾越来越突出的今天,有限的源和财力以及环境的压
力,也将受到限制。
由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增,大中型城市的城市交通,正
面临着严峻的考验,从而导致交通问题日益严重,其主要表现如下:交通事故频发,对
人类生命安全造成极大威胁;交通拥堵严重,导致出行时间增加,能源消耗加大;空气
污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的
问题,在这种背景下,结合我国城市道路交通的实际情况,开发出真正适合我们自身特
点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。随着电子技术的发展,利用单片机
技术对交通灯进行智能化管理,已成为目前广泛采用的方法。
这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通
需求。交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。
1.2 选题背景及研究的目的与意义
1.2.1 选题背景
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,同时也带动着传
统控制的日新月异更新。在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。
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 AT89C51 为中心器件来设计交通灯控制器,实现了通过单
片机芯片的 P0 口设置红、绿灯燃亮时间的功能;显示时间直接通过单片机的 P1 口输出,
系统实用性强、操作简单、扩展性强。
5
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