【正文】 畢 業(yè) 論 文 系別名稱(chēng) : 信息工程系 所在班級(jí)： 計(jì)算機(jī)硬件與外設(shè) 081 學(xué)生姓名 : 張 超 題 目 : 交通信號(hào)控制系統(tǒng) 指導(dǎo)老師 : 顏謙和 完成日期： 2022年 12月 2022屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一 、課題名稱(chēng)：交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 二 、指導(dǎo)老師：顏謙和 三 、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 課題概述 本課題采用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)交通控制燈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的基本功能 ，通過(guò)按鍵調(diào)整主次干道的通行時(shí)間。通過(guò)這個(gè)具體控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和處理問(wèn)題的思路，特別是一些常用的技術(shù)手段，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)拓思維空間，全面提高個(gè)人的綜合能力。 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 （ 1）設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1) 繪制交通燈控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，確定設(shè)計(jì)方案。 2) 了解電路所需芯片的功能、參數(shù)和工作原理。 3) 采用 protel 完成交通燈控制系統(tǒng)的原理圖繪制。 4) 采用 C 語(yǔ)言完成軟件設(shè)計(jì)。 5) 采用軟件完成編譯、仿真、下載 . 6) 完成交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案 . 7) 調(diào)試并實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的功 能 . （ 2）設(shè)計(jì)功能要求： 1) 用二極管顯示紅、綠、黃燈； 2) 用數(shù)碼管顯示十字路口兩個(gè)方向的剩余時(shí)間； 3) 用單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生秒信號(hào)，控制十字路口的紅綠黃燈交替點(diǎn)亮和熄滅； 4) 用按鍵設(shè)置兩個(gè)方向的通行時(shí)間（綠燈點(diǎn)亮?xí)r間）和暫緩黃燈通行時(shí)間（黃燈點(diǎn)亮的時(shí)間）。 四、設(shè)計(jì)參考書(shū) 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通信號(hào)控 制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》 五、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求 1) 封面 2) 內(nèi)容摘要 3) 目錄 4) 緒論 5) 正文（設(shè)計(jì)方案比較與選擇、設(shè)計(jì)方案原理、計(jì)算、分析、設(shè)計(jì)結(jié)果的說(shuō)明及特點(diǎn)） 6) 文獻(xiàn) 7) 致謝 8) 附錄（參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單） 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安 排 第 1 周：材料準(zhǔn)備與借閱，了解設(shè)計(jì)思路。 第 23 周：設(shè)計(jì)要求說(shuō)明及課題內(nèi)容輔導(dǎo)，完成圖紙初稿。 第 46 周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成說(shuō)明書(shū)初稿。 第 78 周：第一次檢查，了解設(shè)計(jì)完成情況。 第 9 周：第二次檢查學(xué)生設(shè)計(jì)完成情況，并做好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。 第 10 周：畢業(yè)答辯與綜合成績(jī)?cè)u(píng)定。 七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求 答辯前三天，每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)或者畢業(yè)論文、專(zhuān)題報(bào)告等必要數(shù)據(jù)交指導(dǎo)老師審閱，由指導(dǎo)老師寫(xiě)出審閱意見(jiàn)。 學(xué)生答辯時(shí)對(duì)自述部分寫(xiě)出的書(shū)面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意 義，所采用的原始數(shù)據(jù)或者參考文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試方法、鑒別學(xué)生獨(dú)立工作的能力、創(chuàng)新能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求 文字要求：說(shuō)明要求打印，不能手寫(xiě)。文字通順，語(yǔ)言通順，排版合理，無(wú)錯(cuò)別字，不允許抄襲。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通信號(hào)控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 圖紙要求：按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線(xiàn)條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)。 曲線(xiàn)圖紙要求：所有曲線(xiàn)、圖表、線(xiàn)路圖、程序框圖等不準(zhǔn)手畫(huà)，必須按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者工程要求繪制。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通信號(hào)控 制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 摘 要 近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月 益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善 。要保證高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過(guò)一定的科技手段加以實(shí)現(xiàn)。本文在對(duì)目前交通控制進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用檢測(cè)傳感、實(shí)時(shí)調(diào)整智能化控制的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，將傳感器監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)整車(chē)輛通行時(shí)間的算法與單片機(jī)控制作用相結(jié)合，提出了基于單片機(jī)的交通控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 十字路口車(chē)輛穿梭，行人熙攘，車(chē)行車(chē)道，人行人道，有條不紊 。那么靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。本系統(tǒng)采用 MSC51系列單片機(jī) Intel8051和可編程并行 I/O接口芯片 8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車(chē)流量通過(guò) 8051芯片的 P1口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能；顯示時(shí)間直接通過(guò) 8255的 PA、 PB口輸出；交通燈信號(hào)通過(guò) PC口輸出；交通燈的點(diǎn)亮采用 VT雙向晶閘管來(lái)控制，直接采用 220V交流電源驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性強(qiáng)。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) ， 交通燈 ， 控制器 ， 設(shè)計(jì) ， 實(shí)現(xiàn) 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通信號(hào)控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 目 錄 摘 要 .................................................................... 5 目 錄 .................................................................... 6 前 言 .................................................................... 8 第一章 交通燈的總體方案設(shè)計(jì)與論證 ........................................ 9 單片機(jī)與外圍接口部件 ............................................. 9 電源提供 ........................................................ 10 倒 計(jì)時(shí)顯示界面 .................................................. 10 輸入鍵盤(pán) ........................................................ 10 第二章 硬件的選擇與簡(jiǎn)介 ................................................. 13 MCS51單片機(jī) .................................................. 13 MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) .................................... 13 MCS51單片機(jī)外部結(jié)構(gòu) .................................... 14 MCS51的中斷系統(tǒng)和定時(shí)計(jì)數(shù)器 .................................. 16 中斷源 .................................................... 16 T0中斷及其響應(yīng)過(guò)程 ........................................ 16 輸入輸出接口 P0P3 .............................................. 18 P0P3口功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu) .................................... 18 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 .............................................. 19 時(shí)鐘電路 .................................................. 19 復(fù)位電路 .................................................. 19 其他器件 ........................................................ 20 數(shù)碼管與交通信號(hào)燈 ........................................ 20 第三章 控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................... 22 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案 ................................................ 22 系統(tǒng)工作原理 .................................................... 25 第四章 交通信號(hào)燈的分析與設(shè)計(jì) ........................................... 27 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通信號(hào)控 制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 Keil軟件的簡(jiǎn)介 ................................................... 27 設(shè)計(jì)原理 ........................................................ 27 硬件電路設(shè)計(jì) .................................................... 28 軟件設(shè)計(jì) ........................................................ 29 主程序流程圖 .................................................... 30 定時(shí)器 0服務(wù)程序的流程圖 ......................................... 31 結(jié) 論 ................................................................... 32 致 謝 ................................................................... 33 參考文獻(xiàn) ................................................................ 34 附 錄 ................................................................... 35 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院