课程设计（论文）-基于单片机的智能交通灯控制系统设计

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1、目录一.引言11.1道路交通控制的发展背景11.2道路交通控制的目的和作用11.3基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义1二.单片机概述22.1什么是单片机22.2单片机发展概况32.3单片机的特点和应用32.4单片机的类型3三．芯片简介53.1芯片简介53.2单片机的种类和型号63.3AT89C51的结构和性能8四．系统硬件设计114.1交通管理的方案论证114.2系统硬件设计11五．系统软件设计125.1主程序设计125.2硬件调试14六．结论15七．附图………………………………………………………………1615一.引

2、言1.1道路交通控制的发展背景随着经济发展，城市化速度加快，机动车辆占有量急剧增加，由此引发出日益严重的交通问题：交通拥挤甚至堵塞，交通事故频繁，空气和噪声污染严重，公共运输系统效率下降等。解决这一问题通常有两种办法，一种是修路造桥，这对道路交通状况的改善是一种最直接的办法，但它需要巨额的投资，且在城市中心区受拆迁的限制，很难实施．另一种是在现有的道路交通条件下，实施交通控制和管理，充分发挥现有道路的通行能力，大量事实已经证明这种方法的有效性。　　　通常，一个经验丰富的交通警察能在极短的时间内把一个交叉路口的交通阻塞缓解或

3、解除，但他的作用范围往往局限于单个交叉路口。而现代的道路交通非常复杂，常常是几个或几十个甚至是成百上千个路口互相关联，在这种情况下，任何一个经验丰富的交通警察都无能为力了．因此，人们越来越关注把先进的科学技术用于交通管理，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。1.2道路交通控制的目的和作用　　　道路交通控制的目的可定义为：在确定的行政规定约束下，采用合适的营运方法来确保公共和私人运输方式具有最佳的交通运行状态。围绕这一目的研制出的道路交通控制系统，把受控对象看成一个整体，采用对交通流科学地时间分割的方法，最大限度地保证交通

4、流运动的连续性，使受控区域的交通流减少冲突，同时平稳地、有规则地运动。道路交通控制的作用主要表现为以下几个方面：　　　（1）改善交通秩序，增加交通安全。　　　　（2）减少交通延误，提高经济效益。　　（3）降低污染程度，保护生态环境。（4）节省能源和土地消耗。1.3基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义目前，国内的交通灯一般设在十字路门，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。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：1．两车道的车

5、辆轮流放行时间相同且固定，15在十字路口，经常一个车道为主干道，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。2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，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。针对道路交通拥挤，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及两点改进措施：1、根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间。2、考虑特殊车辆通行情况，设计紧急切换开关。二.单片机概述2.1什么是单片机将中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、

6、定时器/计数器等多种资源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构成一个完整的微型计算机。这种集成电路芯片被称为单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)，简称单片机。又称单片微控制器（简称MCU）和嵌入式微控制器(EmbeddedMicroControllerUnit，EMCU)。单片机的结构框图如下。 单片机是一种集成电路芯片，采集超大规模集成电路技术把具有数据处理能力（如算数运算、逻辑运算、数据传送、中断处理）的微型处理器,随机存取数据存储器（RAM）、只读程序存储器（ROM）、输入/输

7、出电路（I/O）,可能还包括定时/计数器、串行通信口（SCI）、显示驱动电路（LCD或LED驱动电路）、脉宽调制电路（PWM）、模拟多路转化器及A/D转化器等电路集成到一片芯片上，构成一个最小而又完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效的完成程序设计者事先规定的任务。由此看来，单片机有着微处理器所不具备的功能，它可以单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。然而单片机又不同于单板机，芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果赋予它特定的程序，它便是一个最小的完整

8、的微型计算机控制系统，它与单板机或个人电脑（PC）有着本质的区别。单片机的应用属于芯片级应用，需要用户了解单片机芯片的结构和指令系统，以及其它集成电路应用技术和系统设计所需的理论与技术，用这样特定的芯片设计应用程序，从而使该芯片具备特定的功能。 152．2单片机发展概况单片机的发展历史并不长，从Inte