单片机控制交通灯.doc

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1、建筑工程学院单片机课程设计单片机控制交通灯系别：电气工程系班级：：学号：指导教师：职称：2012年2月26日目录第一章绪论……………………………………………………………………3第二章交通控制系统的功能要求及方案………………………………………42.1系统设计要求………………………………………………………………42.2单片机交通控制系统的功能要求……………………………………   …42.3单片机交通控制系统方案比较……………………………………………52.3.1电源方案……………………………………………………………52.3.2显示界面方案……………………………………………………

2、…52.3.3输入方案……………………………………………………………6第三章系统总体设计……   ……   ……………………………………………73.1单片机交通控制系统的基本构成及原理 …………………………………73.2单片机交通控制系统的通行方案设计……………………………………83.3倒计时显示电路设计………………………………………………………93.4硬件电路……………………………………………………………………93.4.1AT89S51单片机简介……………………………………………103.4.2八段LED数码管…………………………………………………113.4.3其它器件…

3、……………………………………………………‥123.5软件设计…………………………………………………………………133.5.1并行口的扩展……………………………………………………133.5.2显示原理…………………………………………………………143.5.38255PA口输出信号接信号灯……………………………………143.5.4软件延时原理……………………………………………………143.5.5中断原理…………………………………………………………143.5.6系统总流程图……………………………………………………16参考文献………………………………………………………………………

4、17附录……………………………………………………………………………18第一章绪论自从1858年英国人，发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本模拟交通灯系统利用单片机AT89S51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度

5、上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。第二章交通控制系统的功能要求及方案2.1系统设计要求利用单片机控制交通灯，实现三种情况下的控制，正常情况下双方向轮流点亮交通灯，如表2.1所示：东西方向南北方向状态说明红灯黄灯绿灯红灯黄灯绿灯灭灭亮亮灭灭东西方向通行，南北方向禁行灭灭闪烁亮灭灭东西方向警告，南北方向禁行灭亮灭亮灭灭东西方向警告，南北方向禁行亮灭灭灭灭亮东

6、西方向禁行，南北方向通行亮灭灭灭灭闪烁东西方向禁行，南北方向警告亮灭灭灭亮灭东西方向禁行，南北方向警告表2.1交通灯状态说明2.2单片机交通控制系统的功能要求本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示，通行时间调整和紧急处理等功能。（1）倒计时显示倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安全。倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的1种方法，它可以提醒驾驶员灯色发生

7、改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。（2）时间的设置本设计中可通过键盘对时间进行手动设置，增加了人为的可控性，避免自动故障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变为红灯。键盘是单片机系统中最常用的人机接口，一般情况下有独立式和行列式两种。前者软件编写简单，但在按键数量较多时特别浪费I／0口资源，一般用于按键数量少的系统。后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机I／0口资源相对较少而需要较多按键时，此方法仍不能满足设计要求。本系统要求的按键控制不多，且I／0口足够，可直接采用独立式。（3）紧急处理