用8051单片机设计一交通信号灯模拟

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1、宝鸡技师学院毕业设计课题名称用8051单片机设计一交通信号灯模拟控制系统系别：机电工程系专业：机电一体化班级：12机电一体化3年姓名：田文文辅导老师：曹老师目录摘要3绪论5第1章单片机的基础知识61.1单片机概述61.2单片机的组成结构61.3单片机选型71.4单片机的应用7第2章交通灯设计相关说明82.1工作原理82.2设计要求82.3总体方案8第3章交通信号灯硬件电路的设计103.1复位和时钟电路103.2设计基本框架图113.3硬件电路模块113.4交通灯硬件控制线路图12第4章交通灯控制的程序设计说明134

2、.1系统工作原理134.2控制器的软件设计说明134.3程序设计流程图144.4交通信号灯模拟控制系统主程序15用8051单片机设计一交通信号灯模拟控制系统的设计摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。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软硬件结合，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？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通

3、信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片，8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词：单片机交通灯芯片绪论当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和有效的手

4、段。但这一技术在19世纪就已经出现了。1858年，在英国伦敦主要街口安装了以燃煤气为光源的红，绿两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳以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。它由红绿两以旋转方型玻璃提灯组成，红色表示“停止”，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，这种红黄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“

5、停止”，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，一种是指压力探测器安装在地下，车辆一接近红灯便变成绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯司机遇红灯时按一下喇叭，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，它就能察觉到有人要过马路。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》对各种信号灯作了规定

6、。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直接通行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向，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通道的行人优先通行。红灯是禁止信号，面对红灯的车辆必须在交叉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安全停车时可以进入交叉路。根据8051单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，本文提出一种用单片机自动控制交通灯及时间显示的方法。同时给出了软硬件设计方法，设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能

7、遇到的重要技术问题都有涉足。本文对十字路口状态预设为两种，一种是正常状态，另一种是故障或紧急状态，并分别用黄、红、绿灯的不同组合来表示。本文介绍了控制基本原理以及控制的表现，同时也介绍了城市交通信息系统的设计目标，开发途径及其系统结构与功能和数据地理编码、建库，同时，论述了系统中交通现状、交通管理、交通规则及背景信息查询模块的建造及应用。第1章单片机的基础知识1.1单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。单片机体积

8、微小，成本极低，可广泛地嵌入到各种小型产品中，已成为现代电子系统中最重要的智能化工具。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：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在