基于单片机的城市交通灯控制系统设计

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1、《单片机原理及应用》课程设计任务书一、设计题目、内容及要求设计题目：基于单片机的城市交通灯控制系统设计设计内容：要求用51单片机设计一个智能交通灯控制系统，使其能模仿城市十字路口交通灯的功能，并对满足特殊的控制要求。该系统的具体功能要求如下：1.该控制系统能控制东西南北四个路口的红黄绿灯正常工作。东西和南北方向分时准行和禁行。2.两垂直方向的准行时间均为60s或120s，可以进行控制转换。3.准行方向亮绿灯与禁行方向亮红灯最后5秒时，四个路口同时加亮一黄灯进行闪烁，以警告车辆及行人，准行方向与禁行方向即将改变。4.四个道口均用数码管显示准行或禁

2、行的剩余时间。5.在出现特殊交通情况时可以通过K1、K2、K3按键对交通灯进行控制。实现：1）当有紧急情况发生时按下K1四个路口同时加亮黄灯进行闪灯（闪灯时间为5s）且倒计时显示关闭。黄灯闪烁完毕后四路口全变红灯禁行，处理紧急情况。2）有某方向上车辆过多，可以使用K2、K3键控制东西或南北方向通行，另一方向禁行。按下控制键后先在四个路口加5s的黄灯闪烁。设计要求：1．进行系统总体设计。2．完成系统硬件电路设计。3．完成系统软件设计。4．撰写设计说明书。二、设计原始资料Proteus及KEIL仿真软件。三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物

3、、图纸等）设计结果能正确仿真演示，设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码）四、进程安排第十九周周一：查阅资料，设计电路图；周二至周三：编写程序及调试；周四：撰写课程设计说明书；周五：课程设计答辩。五、主要参考资料[1]彭为等.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2006[2]李群芳.单片机原理、接口及应用[M].北京:清华大学出版社,2005指导教师（签名）：教研室主任（签名）：课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤情况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）总成绩（

4、100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日目录1概述11.1设计背景11.2设计意义12总体设计思路22.1LED显示剩余时间22.2交通灯状态22.3紧急状态的设计23硬件设计33.1AT89C51介绍33.1.1主要特性33.1.2管脚说明43.2芯片74LS273介绍53.3多位数码管63.4时钟和复位电路设计63.5交通灯硬件线路图74软件设计思路94.1LED显示程序94.2交通灯程序94.3紧急情况程序105调试及仿真125.1软件介绍125.2仿真结果136总结17参考文献18附录19课程设计说明书1概述1.1设计

5、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。随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用在不断走向深入。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。它在工业控制、数据采集、智能化仪

6、表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题。因此了解单片机知识，掌握单片机的应用技术具有重大的意义。1.2设计意义国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1.经常出现的情况是某一车道车辆较多，放行时间应该长一些，另一车道车辆较少，放行时间应该短些。2.没有考虑紧急车通过时，两车道应采

7、取的措施，例如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。17课程设计说明书2总体设计思路根据智能交通灯的具有的功能，将它主要分为三部分，包括数码管显示剩余时间部分、交通灯显示部分和按键实现部分。总体设计思路如图2-1所示。智能交通灯LED显示剩余时间相应交通灯发光中断进入紧急状态图2-1

8、总体设计思路图2.1LED显示剩余时间根据实际生活中使用的交通灯，在此次的智能交通灯的设计中也将具有显示时间的功能，使我们的设计与实际结合起来，在此部