【正文】 畢業(yè)論文（設計） 題 目 交通信號燈控制系統(tǒng)的設計 院 （系） 電子 與信息技術系 專 業(yè) 年 級 學生姓名 學 號 指導教師 年 月 2 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單 片機的應用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測 技術日益更新 。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據(jù)具體硬件結(jié)構軟 硬 件結(jié)合，加以完善。 十字路口車輛 穿梭 ，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的 就 是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。交通信號燈控制方式很多。 小型單片機交通控制系統(tǒng)是目前交通管制中應用的較為先進的控制系統(tǒng)。實現(xiàn)的方法是，首先對控制對象十字路口的車輛通行情況給定最優(yōu)化方案，然后用單片機加數(shù)字電路來實現(xiàn)。本設 計主要采用 AT89C51 系列單片機通過 I/O 端口來控制紅綠燈和數(shù)碼管時間顯示，以此來達到控制交通的目的。 在正常情況下 ,該系統(tǒng)實現(xiàn)交通燈定時控制 .根據(jù)定時時間進行東西和南北方向的切換 .交通燈在紅、綠燈交替點亮中 ,用兩個數(shù)碼管顯示點亮的燈還能持續(xù)的時間 .使LED 顯示器進行倒計時工作并與狀態(tài)燈保持同步 ,可在保證交通安全的前提下最大限度的提高交通效率 . 關鍵詞 ：交通控制 。 單片機 。 LED 3 目 錄 緒 論 ................................................................. 4 ................................................... 4 ................................................... 4 1 交通信號燈的設計要求及實現(xiàn)方案 ....................................... 6 交通信號燈的設計要求 .................................................. 6 交通信號燈的實現(xiàn)方案 .................................................. 7 2系統(tǒng)分析 .............................................................. 8 系統(tǒng)工作原理 ........................................................ 8 系統(tǒng)控制信號分析 ..................................................... 8 3系統(tǒng)設計 .............................................................. 9 硬件電路設計 ........................................................ 9 元件介紹 ........................................................... 10 AT89C51 芯片介紹 ................................................. 10 74LS244 芯片介紹 ................................................. 12 74LS240 芯片介紹 ................................................. 13 CD4511 芯片介紹 .................................................. 14 單元電路設計 ....................................................... 16 復位電路 ....................................................... 16 晶振電路 ....................................................... 17 LED 紅綠燈顯示電路 ............................................... 18 ............................................ 19 電源電路 ....................................................... 20 整機電路原理圖分析 .................................................. 22 軟件設計 ........................................................... 23 軟件控制流程圖 .................................................... 23 功能實現(xiàn) ....................................................... 27 結(jié)論 .................................................................. 28 4 緒 論 交通指揮信號已有 100 多年的歷史了。它經(jīng)歷了從人工到自動，從點到線，從線到面的控制過程。 隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化 、 城鎮(zhèn)化進程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴重，如何對交通進行合理的管理和調(diào)度而盡可能減少堵車現(xiàn)象成為目前我國很多地方尤其是特大城市急需解決的問題，顯然交 通燈在其中起著不可或缺的作用。本文就控制交通燈的方法進行了討論，分析了各種方案的性價比，并用軟 、 硬件加以實現(xiàn)。而后，對六車道以上道路的“十字交叉路口交通燈控制”進行了分析。最后，還對城市交通燈網(wǎng)的控制進行了展望。希望能給有關政府部門一些參考，更好地改善我們的城市交通。 現(xiàn)今的交通發(fā)展迅速，車輛極具增加，馬路不斷擴寬，人行橫道相對較少。在車流量較大的地段即便有人行橫道，行人也很難通過馬路。行人自控指示燈系統(tǒng)可以有效的改善這種狀況 。特別是像北京這樣的大都市，經(jīng)濟飛速發(fā)展，車輛繁多，人口密集。緩解交通已成為當務之急 .例如在我們新校區(qū)西門口 (塔南路 )就是這種情況 ,每天進出校門的學生特別多 ,大多還需要穿過這條繁忙的高速公路 ,這為學校師生帶來大大的不便 .該系統(tǒng)主要應用于交通領域，具有較高的實用價值。 該系統(tǒng)利用紅燈 ,黃燈 ,綠燈來指揮車輛和行人 ，以達到車輛停止，行人通行的目的 ,減少了交通擁擠現(xiàn)象 ,為行人節(jié)省了時間 ,即保證行人過馬路時的安全，也減輕了交管部門的負擔。本產(chǎn)品面對公共交通設施，并不注重經(jīng)濟收益，而是注重以后潛在的發(fā)展，從而帶動相關產(chǎn)業(yè)。用戶可以完全掌握行人自控指示燈系統(tǒng)的操作方法，以及各個按鍵的作用 科學技術的突飛猛進 直接把我們帶進了信息化的社會，計算機的應用已普及到經(jīng)濟和社會生活的各個領域 . 經(jīng)濟的發(fā)展，城市化速度的加快，機動車輛占有量急劇增加，由此引發(fā)出日益嚴重的交通問題：交通擁擠甚至堵塞，交通事故頻繁，空氣和噪聲污染嚴重，公共運輸系統(tǒng)效率下降等。解決這一問題通常有兩種辦法，一種是修路造橋，這對道路交通狀況的改善是一種最直接的辦法，但它需要巨額的投資，且在城市中心區(qū)受拆遷的限制，很難實施．另一種是在現(xiàn)有的道路交通條件下，實施交通控制和管理，充分發(fā)揮現(xiàn)有道路的通行能力，大量事實已經(jīng)證明這種 方法的有效性。 現(xiàn)代道路交通的復雜多樣，常常是幾個或幾十個甚至是成百上千個路口互相關 5 聯(lián)，在這種情況下，使任何一個經(jīng)驗豐富的交通 警察 都無能為力．因此，人們越來越關注把先進的科學技術用于交通管理，從而促進了交通自動控制技術的不斷發(fā)展。 道路交通控制的目的可定義為：在確定的行政規(guī)定約束下，采用合適的營運方法來確保公共和私人運輸方式具有最佳的交通運行狀態(tài)。圍繞這一目的研制出的道路交通控制系統(tǒng)，把受控對象看成一個整體，采用對交通流科學地時間分割的方法，最大限度地保證交通流運動的連續(xù)性，使受控區(qū)域的交通流減少沖 突，同時平穩(wěn)地、有規(guī)則地運動。