交通灯系统设计-毕设论文.doc

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1、目录前言1第1章绪论31.1课题的背景及意义31.2课题研究的主要内容4第2章总体方案设计52.1本课题研究主要内容52.2本课题的设计思路52.3方案论证与比较52.4总体方案组成和说明7第3章硬件电路设计83.1单片机最小系统83.1.1AT89C51单片机概述93.1.2AT89C51晶振连接电路设计93.1.3AT89C51复位电路设计103.2按键接口电路的设计113.3指示电路的设计123.4显示电路的设计123.5电源电路设计13第4章软件设计144.1软件流程图144.1.1主程序的设计144.1.2按键扫描处理子程序的设计144.2Proteusp

2、rofessional软件仿真15结论与致谢17参考文献18附录A硬件部分连接图19附录B软件程序清单2026前言放眼当今世界技术领域，自动化技术是实际应用最广泛、发展势头最强劲、经济效益最明显的技术之一。尤其当计算机技术、信息技术与自动化技术融为一体的时候，更显示出这项技术所具有的独特优势和无比强大的生命力。本次设计以单片机为基础进行控制技术的实现，就是因为它不但有普通集成电路无可比拟的实用价值，而且在当今国内外自动控制技术领域中占有相当重要的地位和作用。实用单片机控制技术，是自动化控制中应用最为广泛的重要控制方法，是提高自动化控制水平和产品技术含量必备手段。单片

3、机的大量应用，已经引发了自动控制领域的一场重大的革命。在当代自动化领域中，没有计算机、单片机的控制就是一种不完善的控制,因此研究和应用单片机控制技术，具有重要的实际意义。此外单片机具有其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等特点，在各个领域中都得到了广泛的应用，特别在工业控制、智能化仪器仪表、产品自动化、分布式控制系统中都已取得了可喜的成果。单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一，是产品更新换代、发展新技术、改造老产品的主要手段。电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路共四个阶段。通用型单片机是一种基本芯片,它的内部资源丰富,性能全面且适用

4、性强，能覆盖多种应用需求。用户可以根据需要设计成各种不同应用的控制系统,即通用单片机有一个在设计的过程,通过用户的进一步设计才能组建成一个以通用单片机芯片为核心在配以其它外围电路的应用控制系统。随着我国城市现代化进程的不断推进，交通问题是影响我国社会经济发展的一个大问题，而城市道路交通问题的核心就是对十字交叉路口交通信号的控制。因此，国外一些发达国家把城市交通信号控制研究的重点放在城市交通干线和区域的控制上，可是控制效果并不明显。人们对十字路口交通信号的控制方法大致有如下两种方式26：其一是建立城市交通流的数学模型，提出优化算法，但由于十字路口不同时刻车辆的流量是复

5、杂的、随机的和不确定的，所以数学模型难以建立，控制策略中的最优目标也很难实现，且算法复杂、计算量大，实践证明控制效果不理想，实时性较差；二是根据模糊控制的方法，根据十字路口交通的车辆数确定某一相位的绿灯初始时间和绿灯延长时间，对交通灯的控制实现了一定的模糊化，但是在控制过程中相位转换的顺序不变，因而面对我国城市如此复杂的交通系统，难以保证其灵活性和实时性。因此，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是当前的主要任务，以最大限度地减少了十字路口的车辆平均延误时间，提高了路口通行能力，从而达到缓解交通拥挤的目的。本次设计的模拟交通

6、灯控制系统是以MCS-51系列AT89C52单片机为核心，通过Proteusprofessional软件进行模拟仿真，完成了交通灯控制系统的基本功能，东西南北四个方向各有红绿黄三只发光二极管和一个二位数码管，由发光二极管显示红绿黄灯，用数码管模拟时间显示，并且通过按键有效的控制等待时间的长短。从而，完成了对十字路口交通运行状态的智能模拟。该系统具有运行可靠，成本低，操作方便，适用性强的特点，可以得到广泛应用。由此可见，单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有利于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。更重要

7、的意义在于单片机应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在已能使用单片机通过软件方法实现了。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制系统软件技术为微机技术。是对传统控制技术的一次革命，是一种全新的概念。随着单片机应用的推广普及，微型控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。第1章绪论26本设计系统是基于单片机的模拟交通灯控制系统，具有一定的实际意义。本课题的目的是以单片机为核心，通过LED数码管显示和LED灯完成了十字路口的工作状态的模拟，并且通过按键有效的控制等待时间的长短。其运行可靠，操作方便