基于Protues的交通灯设计与仿真毕业论文

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1、摘要城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素。城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾是导致城市交通拥挤的根本原因。城市街道网络上的交通容量的不断增加，表明车辆对道路容量的要求仍然很高，短期内还不可能改变。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得什么样的实际进展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。文中采PROTEUS制作的智能交通灯可以根据城市道路的具体情况设计出一种较好的控制电路，交通灯设在十字路门，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。文中采用PROTEUS制作的智能交通灯在Keil,W

2、ave6000上进行交通模拟仿真软件上测试，测试结果表明该智能交通灯各项功能在实际运行中的可行性，同时在实际应用及运行中也取得了不错的效果。关键词：PROTEUS；交通灯；单片机；仿真25目录摘要1前言3第一章交通灯的设计思路41.1系统模拟交通灯的控制要求41.2设计方案41.3设计思路5第二章单片机主控电路和中断系统72.1主控电路及管脚说明72.1.1主控电路72.1.2管脚说明82.2MCS-51的中断源92.3中断处理流程102.4交通灯的中断处理流程112.5交通灯的硬件设计原理图112.6交通灯的软件设计流程图及部分程序12第三章基于PROTEUS的电路设计

3、和仿真153.1PROTEUS软件简介153.2PROTEUS软件的强大功能153.3用PROTEUS绘制电路图153.4PROTEUS和KEIL编译器的结合使用183.5PROTEUS对单片机的仿真20第四章总结24谢辞25参考文献2625前言交通是一个城市经济的动脉，它不但体现了一个城市的发展活力，也直接与老百姓的生活息息相关。随着我国经济的高速发展，人们对私家车、公交车的需求越来越大。相应地，我国进入WTO以后，我国经济贸易与世界接轨，汽车业关税大大降低，使很多人都能负担得起，买私家车已经不再是遥不可及的梦。但是，车辆的增加无疑会对我国城市交通系统带来沉重的压力。而

4、交通灯在这个交通环境中起着一个重要的角色，智能的交通灯能有效地缓解城市的交通压力，减少交通事故；智能的交通灯能为当地人民节省大量出行时间，创造出更多的社会价值；智能的交通灯为交通顺畅提供了保障，对当地经济起着一个不可估量的作用。目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法，有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计。有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。目前，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。但在十字路口，经常一个车道为主干道，

5、车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。但在实际行车过程中，两车道的车辆轮流放行时间相同且固定。这样就会存在一定的缺陷。目前国内交通灯的发展趋势是拥有自动调整亮灯时间长短的功能。譬如说，它能自动感应该地区的交通情况，如果塞车的话该交通灯能自行控制红、黄与绿等的亮灯时间长短。系统还可以加上红外线接收器，相应地，紧急车辆（如消防车、救护车等）上应当装置红外线放射器。这样，在离交通信号灯远处，紧急车辆就可以开红外线放射器使交通信号灯全部显示红灯，避免因交通问题导致不必要的人命伤亡和金钱损失。另外系统还可以加一个点阵式LED中文显示屏，用以显示温

6、度、天气情况、空气指数等，方便司机对外界情况的了解。25第一章交通灯的设计思路1.1系统模拟交通灯的控制要求功能要求：在十字路口，每条道路各有一组红、黄、绿灯和倒计时显示器，用以指挥车辆和行人有序的通行。交通灯控制器就是用于自动控制十字路口的交通灯和计时器，指挥各种车辆和行人安全通过。假设十字路口为东西南北走向，初始状态0为东西南北红灯。然后转换1，东西方向的绿灯亮25s，东西方向可以通车，而南北方向的红灯亮，南北方向禁止通行。过25s转状态2，东西绿灯灭后，黄灯亮，延时5秒，南北仍然红灯。再转状态3，南北方向的绿灯亮25s，南北方向可以通车，而东西方向的红灯亮，东西方向

7、禁止车辆通行。过25s转状态4，南北绿灯灭后亮黄灯，延时5秒，东西方向仍然红灯亮。最后循环至状态1。1.2设计方案目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD实现交通信号灯控制器的设计，有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计。有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法，系统构图如（图1-1）所示：图1-1系统构图251.3设计思路用6只发光二极管模拟交通信号灯，以单片机的P2口控制东西南北灯的走向；口线输出高电平则“信号灯”亮，口线输出低电平则“信号灯”熄，各口线控制功能及相应的控制码如（表1-1）所示：P2.1P2.2P2.3P2