【正文】 畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目 交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計 院 （系） 電子 與信息技術(shù)系 專 業(yè) 年 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 年 月 2 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單 片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測 技術(shù)日益更新 。在實時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)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(jī)交通控制系統(tǒng)是目前交通管制中應(yīng)用的較為先進(jìn)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(jī)加數(shù)字電路來實現(xiàn)。本設(shè) 計主要采用 AT89C51 系列單片機(jī)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(guān)鍵詞 ：交通控制 。 單片機(jī) 。 LED 3 目 錄 緒 論 ................................................................. 4 ................................................... 4 ................................................... 4 1 交通信號燈的設(shè)計要求及實現(xiàn)方案 ....................................... 6 交通信號燈的設(shè)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(shè)計 .............................................................. 9 硬件電路設(shè)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(shè)計 ....................................................... 16 復(fù)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(jī)電路原理圖分析 .................................................. 22 軟件設(shè)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(jì)的發(fā)展，城市化 、 城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴(yán)重，如何對交通進(jìn)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(jìn)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(jìn)行了分析。最后，還對城市交通燈網(wǎng)的控制進(jìn)行了展望。希望能給有關(guān)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(kuò)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(jì)飛速發(fā)展，車輛繁多，人口密集。緩解交通已成為當(dāng)務(wù)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(jìn)出校門的學(xué)生特別多 ,大多還需要穿過這條繁忙的高速公路 ,這為學(xué)校師生帶來大大的不便 .該系統(tǒng)主要應(yīng)用于交通領(lǐng)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(dá)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(fù)擔(dān)。本產(chǎn)品面對公共交通設(shè)施，并不注重經(jīng)濟(jì)收益，而是注重以后潛在的發(fā)展，從而帶動相關(guān)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(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn) 直接把我們帶進(jìn)了信息化的社會，計算機(jī)的應(yīng)用已普及到經(jīng)濟(jì)和社會生活的各個領(lǐng)域 . 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化速度的加快，機(jī)動車輛占有量急劇增加，由此引發(fā)出日益嚴(yán)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(yán)重，公共運(yùn)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(fù)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(guān) 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(guān)注把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)用于交通管理，從而促進(jìn)了交通自動控制技術(shù)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(yùn)方法來確保公共和私人運(yùn)輸方式具有最佳的交通運(yùn)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(xué)地時間分割的方法，最大限度地保證交通流運(yùn)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(yùn)動。