【正文】 、阻塞 擁擠 現(xiàn)象 日益變得嚴重起來。 二十世紀七十年代的工業(yè)強國大英帝國的交通運輸部開始研究交通信號燈控制系統(tǒng)，由于英國的交通運輸業(yè)發(fā)展比較快，所以也迫切需要建立一系列的交通設施來管理日益臃腫的交通。這是道路交通控制技術發(fā)展歷史上的又一個重要里程碑。 1935 年前后，美國率先開始推廣使用車輛感應式信號控制系統(tǒng)，之后不久便是另一個西方國家英國，當時用于檢測車輛的裝備是氣動橡皮管檢測器。由于它簡易、價格低廉，工作可靠，不久 便在美國推廣普及。 1922 年，工業(yè)非常發(fā)達的休斯頓市設立了一個先進的同步交通控制系統(tǒng)，它以一個單獨的交通站為中心輻射狀同時控制多達十二個交叉路口。 也標志著人們開始對交通燈的探索的開始。 1914 年左右的時候，美國的紐約市和芝加哥市以及克利夫蘭等重點城市才重新出現(xiàn)了近似現(xiàn)代的交通信號燈，不同的是它們采用電力作為能源，與當代的信號燈非常類似。 37 交通信號燈模擬控制系統(tǒng)設計 采用單片機 1 第一章 緒論 交通信號燈歷史探源及現(xiàn)實價值分析 早在十九世紀五十年代，城市交通路口處日益擁擠的交通流量以及相應產(chǎn)生的好多問題就引起了人們的注意。 36 附錄 2 源程序 33 致 謝 30 實物圖展示 29 下載調(diào)試 29 軟件調(diào)試 29 硬件調(diào)試 25 第 六 章 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試 25 交通燈正常自動工作的仿真 21 主程序流程圖 15 IV 交通指示燈點亮 15 數(shù)碼管顯示 15 子程序設計 13 系統(tǒng)電路 12 單片機的未來發(fā)展趨勢 12 元器件清單 10 數(shù)碼管顯示電路 10 數(shù)碼管顯示數(shù)字的 原理 9 LED 交通信號燈循點亮電路 8 時鐘電路工作原理 6 AT89C52 的引腳構成 3 第 二 章 設計總規(guī)劃 關鍵詞 ：控制系統(tǒng) 單片機 交通燈 II Abstract The time is changing with each passing day and traffic light control system waiting plenty of ponents of professions is related with the control of puter . So, a normal traffic light control system will bring to the crowed traffic conditions very good article describes a traffic light control system based on 80C52, detailed introduction of the usage 89C52 enlargement route of the traffic light control system. Concentrated on a detailed study of the scheme of hardware, analysis and correcting process of the flexible system, software programming, on the part of the course are termed one by one. The circuit consists of 80C52 microputer, LED lamp, digital tube, keyboard and display and realize simulation in the Protues software. Keywords: Traffic Control ystem traffic lights Single Chip Microputer. III 目 錄 摘要 本論文重點介紹一個由 AT89C52 型號單片機組成的交通信號燈模擬系統(tǒng)，詳細闡述了運用 AT89C52 設計并實現(xiàn)交通信號燈模擬系統(tǒng)的整個過程，主要對硬件選擇、軟件編代碼、調(diào)試運行以及各部分的系統(tǒng)流程進行了解析，對各部分的電路聯(lián)接也進行了一一說明。 I 摘要 當今是一個科技日新月異的年代，控制車輛的交通設備等很多專業(yè)的器件都與微型計算機控制有著千絲萬縷的聯(lián)系。所以，一個優(yōu)良的交通信號燈裝置將給擁堵不堪的交通現(xiàn)狀帶來很好的解決方案。本電路 由常見的型號為 AT89C52 的 單片機、 LED 彩色 燈、七段數(shù)碼管 顯示管 、 常用 按鍵組成， 在程序編制完成之后對硬件和軟件進行調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題解決問題，為了檢測系統(tǒng)的功能可以用 proteus 對我們編寫的程序進行仿真 。 I Abstract II 第 一 章 緒論 1 交通信號燈歷史探源及現(xiàn)實價值分析 1 令人頭疼的交通 現(xiàn)狀 2 本課題的主要研究工作 4 單片機的方案 4 系統(tǒng)證明 4 第 三 章 硬件的篩選和設計 6 單片機介紹 6 單片機時鐘電路 8 單片機復位電路 9 數(shù)碼管顯示數(shù)字對應電路 11 中斷電路 14 最小系統(tǒng)模塊 14 第 四 章 軟件設計 16 子程序 17 狀態(tài)顯示 18 流程圖 18 程序 18 定時中斷 20 中斷流程圖 20 程序 20 主程序設計 21 主程序 22 第五章 系統(tǒng)測試和仿真 25 仿真軟件介紹 31 總 結 34 參考文獻 35 附錄 1 電路原理圖 世界上首臺交通信號燈的研制成功，開啟了交通自動化的時代，不久，英國技師納伊特在倫敦街口嘗試安裝了一臺紅綠兩種顏色的煤氣照明燈，用來管理交叉路口日常車輛的過往，但一次偶然的煤氣引燃爆炸事故致使這種剛出現(xiàn)不久的交通信號燈幾乎完全就消失了。 1923 年幾個英國人首次裝配 和運用全自動化的控制器來全面控制交通信號燈，這是城市交通自動控制的起始點。 二十世紀初，在著名的鹽湖市開始逐漸推廣使用聯(lián)動式信號燈控制系統(tǒng)，把互不相關的六個交通狀況相同的交叉路口作為一個統(tǒng)一的整體系統(tǒng)，同時輔助以人工來進行控制。 1928 年，同步交通控制系統(tǒng)演化升級，形成了更加先進的“靈活步進式”定時控制系統(tǒng) 。該系統(tǒng)以后不斷完善、優(yōu)化升級，成為現(xiàn)今的應用非常廣泛的控制系統(tǒng)。 不斷進步發(fā)展的計算機信息技術的普及為交通控制的進步和發(fā)展注入了全新的活力， 1952 年，美國丹佛市率先運用交通檢測裝備和模擬計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對交通信號機網(wǎng)的配時方案自動選擇式信號燈控制，計算機的推廣和實用化的實現(xiàn)則在加拿大的多倫多市得以實現(xiàn)，建立了一套完全由微型計算機進行控制的交通信號控制系 統(tǒng)，成為了世界上首個實現(xiàn)計算機控制交通燈的國家。 國外對于交通控制系統(tǒng)的研發(fā) ， 可以追溯到 1960 年左右 。交通燈這一系統(tǒng)作為性價比最好的設施得到了當時英國政府的關注，相當比例的資金投入到了這些項目的研發(fā)過程當中，當然隨之也出現(xiàn)了很多新型的交通信號燈控制系統(tǒng)， 這些 控制 系 河北工程大學畢業(yè)設計 2 統(tǒng) 早已 經(jīng)在 歐美 國家的 錯綜復雜的 城市 網(wǎng)絡交通 系統(tǒng) 中 發(fā)揮了巨大的作用 。 由此引發(fā)的環(huán)境污染 、交通 事故 人員傷亡 和噪聲 污染 己成為 大家越來越關注 的社會 化 問題，交通問題 已然 成 讓世界大國頭疼 的難題。 SCOOT 和 SCATS在常見的通用功能和最為基礎的控制技術上有所突破 以外， STREAM、 MOTION 、 ITACA、SURFZ000、 RTTRACS、 PRODYN 和 UTOPIA 這些令科技界人士大為震驚的先進控制系統(tǒng)都隨著時間的推進而得到了逐步的運用 [1]。 現(xiàn)在我國城市中的道路布局及分布普遍存在以下三個缺點：①供車輛行進的交通干道少；②城市路網(wǎng)分布密度低；③路口平面交叉。尤其是在一些不大的城市 ，干道特征更加突出明顯，公主要車輛通行的往往只有一兩條主干道，而其他支路上則相對交通量極小。 最近一段時間是中國經(jīng)濟飛速增長的黃金時期，人員，資源以及信息都以前所未有的高速像潮水一般涌進北上廣這些經(jīng)濟高度發(fā)達的城市并同時像他們的周邊不發(fā)達的郊區(qū)蔓延，城市化進程不可否認的在一定程度上得到了發(fā)展，城市人口激增，增加速度非常驚人，城市規(guī)模也擴大的越來越兇猛，北京現(xiàn)在的城區(qū)面積已經(jīng)是前幾十年的好幾倍了。城市化進程的推進相應的產(chǎn)生了很多伴隨而來的難題，交通流量飽和已經(jīng)是一種無法回避的問題。交通擁堵導致人們花費在路上的時間增多了比如說在北京工作的人在路上堵一兩個小時是非常常見的事，交通擁堵增加了人們的時間支出，并且使人們心情煩躁，降低了工作效率。還有當石油燃燒之后產(chǎn)生的污染物又會對環(huán)境產(chǎn)生影響，最近幾年中國最為受到人們關注的霧霾以及 都與車輛的排污密切相關。在北京 上海等大型城市，交通問題已經(jīng)成為非常棘手的城市病，備受輿論的批評。 我國高速公路上行駛的運輸工具種類多的令人驚嘆 ， 從近些年才投入量產(chǎn)的新型載客用轎車到文革時期生產(chǎn)的老式 20馬力的拖拉機 ， 兩廂的轎車以及帶后掛的大貨車都在一套設計的交通平臺上進行運作 ， 在很多縣級城市里面拖拉機還是非常常見的一種運輸工具的 ， 前面如果有一輛功率非常小的小型車擋住了前進的道路并且還在緩 慢行進 ， 那么 尾隨 在其后的功率速度啟動都很快的 新型車 根本 沒有辦法 發(fā)揮其優(yōu)勢 只能跟著緩慢爬行， 過路口時很多時候都是由于機械性能比較差的車擋在好車前面使得車輛無法正常前進從而阻塞了交通 ，嚴重影響了人們的生活節(jié)奏和出行效率 [2]。 通過對 過街路口 的 實際 調(diào)查 獲得數(shù)據(jù) ， 根據(jù) 交通 現(xiàn)實 狀況 中 的車流量的 分布 ，確定車輛 通行時間 為 30秒，即 紅燈閃爍以及綠燈閃爍的持續(xù)時間為 30 秒；并在 間隔時間內(nèi)黃燈閃爍 5 秒 ，放行車道的 黃燈 閃爍，警示行人注意 交通燈將要變化 。在自動控制模式中，干道依次放行 30 秒 。由此大大改善了交通運營狀況，提高了交通路口的運轉(zhuǎn)效率，方便了人們的出行。此時南北干道禁止通行，東西干道允許通行。此時南北干道禁止通行，東 AT89C52單片機 時鐘電路 數(shù)碼管顯示電路 中斷電路 復位電路 交通燈循環(huán)顯示電路 交通信號燈模擬控制系統(tǒng)設計 采用單片機 5 西干道允許超過停車線的車輛通行，而未超過停車線的車輛禁止通行。 狀態(tài) 4：南北方向黃燈亮 5S，東西干道紅燈持續(xù)亮。 除了我們在生活中最常見的正常狀態(tài)外很多時候我們還會遇到自己不愿意遇見的特殊狀況：在雨天或者其他惡略天氣出現(xiàn)的時候交通事故頻發(fā)這時候十字路口就很容易出現(xiàn)混亂，在這種緊急狀況下強行按下特殊按鍵 1，按鍵促使執(zhí)行緊急程序使南北、東西兩個方向上的 LED 紅燈都開始閃亮，各個方向上的車輛都被強制停止，時間設為 10S； 在一定的情況下，特使某一干道讓另一干道的車輛通過。 河北工程大學畢業(yè)設計 6 第三章 硬件的篩選和設計 單片機介紹 本章以 AT89C52 為主要核心元件來