【正文】 鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計（論文）鄭州航空工業(yè)管理學院畢 業(yè) 論 文（設 計） 2013 屆 電氣工程及其自動化 專業(yè) 971 班級題 目 基于單片機控制的智能交通燈 姓 名 學號 指導教師 職稱 二О一 三 年 五 月 十五 日II36摘 要交通燈是現(xiàn)代交通非常重要的一個組成部分，一套好的交通燈系統(tǒng)往往對提升城市交通運輸效率，降低事故發(fā)生率有至關(guān)重要的影響。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實現(xiàn)車流量自動控制和在緊急情況下能夠手動切換信號燈讓特殊車輛優(yōu)先通行。該文主要論述了智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)，還對STC89C52單片機的結(jié)構(gòu)特點和重要引腳功能進行了介紹，外接外圍電路構(gòu)成基本電路，編寫C語言程序，用keil編譯調(diào)試，同時對智能交通燈控制系統(tǒng)的設計進行了分析。最后利用proteus軟件對交通燈控制系統(tǒng)進行仿真，用來實現(xiàn)了交通微控制器的模擬。關(guān)鍵字：單片機；STC89C52；車流量；智能交通燈；keil；proteusAbstractTraffic lights modern transport a very important part of a good set of traffic lights system often have a crucial impact in raising the efficiency of urban transport, reduce the accident rate. Intelligent traffic light control system is usually to achieve automatic control and traffic flow in case of emergency lights can be manually switched to special vehicles priority access. This paper mainly discusses the intelligent traffic light control system software, but also on the structural characteristics and STC89C52 microcontroller pin functions are introduced important, external peripheral circuits basic circuit, the preparation of C language program, using keil piler debugging, while the intelligent traffic light control system design were analyzed. Finally, proteus software for traffic light control system simulation is used to achieve a traffic microcontroller simulation.Key word: SCM。 STC89C52。 traffic。 intelligent traffic lights。 keil。 proteus目 錄第1章 概述 1 交通燈的歷史和現(xiàn)狀 1 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展前景和意義 1 設計要求 2第2章 硬件設計 3 單片機相關(guān)介紹 3 部分電路設計 4 供電 4 復位電路 5 時鐘電路 5 鎖存器 6 數(shù)碼管 7第3章 軟件設計 10 基本原理 10 設計方案 10 時間設定 10 緊急狀態(tài)功能 11 車流量監(jiān)控 11 中斷程序設計 12 交通燈基本功能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 12 總程序流程圖 14 單片機的I/O分布 14 鎖存器74HC573的I/O分布 15 編程軟件 16 keil軟件的使用 17 編譯 18第4章 系統(tǒng)的仿真 20 仿真軟件 20 系統(tǒng)仿真 20 結(jié)果分析 22第5章 總結(jié) 24致謝 25參考文獻 26附 錄 27鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計（論文）第1章 概述 交通燈的歷史和現(xiàn)狀如今，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀就已出現(xiàn)了。1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩色旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914年始安裝于紐約市5號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。1968年，聯(lián)合國《道路交通和道路標志信號協(xié)定》對各種信號燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時可以進入交叉路口。本設計的單片機控制交通燈就是基于信號燈。 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展前景和意義雖然我國發(fā)展起步較晚，引入智能交通概念和技術(shù)只有十幾年的歷史。但是，近年來我國智能交通技術(shù)的應用發(fā)展處于蓬勃上升趨勢。從“十五”開始由國家科技部牽頭，聯(lián)合交通運輸部、公安部、住建部等部門積極開展交通運輸體系研究，加大在國家科技攻關(guān)項目計劃中的實施和示范城市的建設。到“十二五”期間，我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在通過智能化和信息化手段；推動綜合交通運輸、城市公共交通的高效發(fā)展；實現(xiàn)交通節(jié)能減排、車輛安全出行等方面?！笆濉睍r期，智能交通將通過綜合運用信息采集、處理、傳輸、發(fā)布等多種技術(shù)，加強在路網(wǎng)運行監(jiān)測和應急處理系統(tǒng)、交通出行信息服務系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)、不停車收費系統(tǒng)等多方面的應用和發(fā)展。通過這些智能交通系統(tǒng)發(fā)布動態(tài)有效的信息服務，可高效引導車輛出行前、出行中的路徑選擇，提供從出行計劃到實現(xiàn)的一站式服務，從而提高車輛出行效率和交通基礎設施的承載能力，并通過加強對路網(wǎng)的運行監(jiān)測，提高突發(fā)事件處理效率，減少車輛無序和無效出行，降低車輛燃油消耗和尾氣排放，減少城市能耗和碳排放，逐步將傳統(tǒng)的交通出行模式向更加高效、經(jīng)濟、安全的綠色出行模式轉(zhuǎn)變，從而緩解城市交通擁堵。目前我國公路、鐵路、水路、航空、管道等各種交通運輸方式已經(jīng)初步形成網(wǎng)絡，如何統(tǒng)籌各種運輸方式發(fā)展，積極推進綜合交通運輸體系建設，提升綜合交通運輸網(wǎng)絡的運營效率，將是“十二五”期間面臨的關(guān)鍵問題。智能化交通管理控制與服務，交通運行智能化監(jiān)測分析及車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)等。通過這些智能交通技術(shù)的研究和應用，將加強對道路異常信息及突發(fā)事件的監(jiān)測預警，強化交通事故及事件的預防，提高交通事故處理效率，為車輛出行創(chuàng)造更加安全舒適的交通運行環(huán)境，進一步提高安全服務水平。 設計要求由于現(xiàn)今階段交通問題已經(jīng)成為城市的重要問題，傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)僵化簡單已不適用于今天城市的發(fā)展，所以一種帶有車流量監(jiān)控和多種特殊中斷的智能交通燈系統(tǒng)的設計制作尤其重要。智能交通燈控制系統(tǒng)模型采用單片機作為主控制器，用于雙車道十字路口的車輛的交通管理，每個方向具有通行、等待、禁行三種通行指示燈計時牌顯示路口轉(zhuǎn)換剩余時間，在出現(xiàn)緊急情況時可由交警手動實現(xiàn)全路口車輛禁行的狀態(tài)，并且可對通行時間做出調(diào)整，可隨時切換東西通行、南北通行兩種狀態(tài)。最為重要的是改變傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)單調(diào)、簡單的缺點，實現(xiàn)信號指示燈通行和禁行顯示時間根據(jù)車流量的變化而變化，有效的解決傳統(tǒng)交通燈的車流不平衡的問題。第2章 硬件設計 單片機相關(guān)介紹單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。因此，單片機只需要和適當?shù)能浖巴獠吭O備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。單片機經(jīng)過3代的發(fā)展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的CPU功能在增強，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。本次智能交通系統(tǒng)選用了市面上較為常見的STC89C52單片機，STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52的管腳圖如圖21所示：圖21 STC89C52管腳圖 部分電路設計智能交通控制系統(tǒng)采用標準STC89C52單片機作為控