【正文】 體系統(tǒng)的設(shè)計方案 總體設(shè)計方案采用MSC51系列單片機和可編程并行I／Ｏ接口芯片為中心件來設(shè)計交通燈控制器，進(jìn)行交通燈路口的管理。主、支干道交替通行，主干道每次放行20秒，支干道每次放行12秒；每次綠燈變紅燈前，黃燈先亮4秒，此時另一干道上的紅燈亮并閃爍。本文主要工作是利用80C51單片機設(shè)計一個交通燈控制系統(tǒng)。我國城市機動車車種繁雜，從50年代的老式車到80年代的新型車，從大貨車到小轎車都在一個平面上行駛，不少城市拖拉機還是一種主要運輸工具，前面一輛舊車擋道，尾隨的新型車只能跟著爬行，過交叉口時經(jīng)常出現(xiàn)啟動慢的車擋住啟動快的車，使交通工程師精心設(shè)計的交通配時方案不能很好發(fā)揮效益。至于中小城市 ，干道特征更為明顯，往往只有一兩條干道貫穿全市，而其他支路上交通量極小。我國城市道路普遍存在的弊端是：a. 路網(wǎng)密度低；b. 交通干道少；c. 路口平面交叉。 當(dāng)前的研究現(xiàn)狀路是交通的物質(zhì)基礎(chǔ)，有路才能通車，行人。這就需要依靠除限制需求和提供道路設(shè)施之外的其他辦法來滿足日益增長的交通需求。交通問題已經(jīng)日益成為世界性的問題，城市交通事故、交通堵塞和交通污染問題愈加突出。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，修改程序簡單（方便加入或改變功能），有較好的應(yīng)用前景。本系統(tǒng)由80C51單片機、鍵盤、交通燈演示組成。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問題的現(xiàn)狀，結(jié)合城鄉(xiāng)交通的實際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，利用單片機89S51為核心部件，外加定時器、復(fù)位電路、晶振電路、顯示電路等，設(shè)計一個比較符合交通規(guī)則的模擬交通燈，包括人行道，車行道、南北東西左轉(zhuǎn)、應(yīng)急車道，以及基本的交通燈的功能，同時給出了一種簡單實用的城市交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計方案。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 題 目 基于單片機控制的交通燈設(shè)計 專 業(yè) 數(shù)碼嵌入式技術(shù) 班 級 數(shù)嵌（3—5）班 學(xué) 生 田 成 指導(dǎo)教師 魏勤勤 西安數(shù)字技術(shù)學(xué)院二 0一二年基于單片機控制的交通燈設(shè)計摘 要交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量，提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本人選擇制作交通燈作為課題加以研究。本文主要介紹了一個基于80C51單片機的交通燈控制系統(tǒng)，詳細(xì)描述了利用89C51開發(fā)交通燈控制系統(tǒng)的過程，重點對硬件設(shè)計、軟件編程、調(diào)試分析以及各模塊系統(tǒng)流程進(jìn)行了詳細(xì)分析，對各部分的電路也一一進(jìn)行了介紹。該系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)交通燈控制。 關(guān)鍵詞：交通控制；單片機；80C51ABSTRACTTraffic lights, traffic to the effective control, to ease the traffic flow, increase road capacity, reduce traffic accidents have a demonstrable effect. I choose to create a traffic light as a subject to be studied. Analysis of the status of a modern urban traffic control and management issues, bined with the actual situation of urban and rural transportation on the traffic light control system works with microcontroller 89S51 as the core ponents, plus the timer, reset circuit, crystal oscillator circuit, display circuit, design a more in line with the traffic rules of the simulation of traffic lights, sidewalk, roadway, north and south things turn left emergency lane, and the basic function of the traffic lights, at the same time gives a simple and practical urban traffic light control system hardware circuit design.This paper describes a 80C51 microcontrollerbased traffic light control system, detailed description of the use 89C51 development process of the traffic light control system. Focus on a detailed analysis of the hardware design, software programming, analysis and debugging process of the modular system, on the part of the circuit are introduced one by one. The system is made up of 80C5l microputer, keyboard and traffic lights display. The system can easily achieve traffic light control The system is simple, high reliability, easy to modify the program (easy add or change functions), has good prospects.KEY WORDS: Traffic Control, Single Chip Microputer , 80C51II目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒論 1 課題研究的背景及意義 1 當(dāng)前的研究現(xiàn)狀 1 本文的主要工作和難點 2第2章 道路交通燈的總體系統(tǒng)的設(shè)計方案 3 總體設(shè)計方案 3 系統(tǒng)機構(gòu)總框架 3 交通管理的方案論證 3 控制電路框圖 3 電路的工作原理 4 本章小結(jié) 5第3章 硬件設(shè)計 6 MCS51單片機介紹 6 簡介 6 時鐘脈沖電路 11 復(fù)位電路 12 電源電路 12 硬件原理圖 12 本章小結(jié) 13第4章 軟件設(shè)計 14 主程序設(shè)計 14 主程序流程圖 14 初始化程序 14 延時程序 14 源程序 15 本章小結(jié) 15第5章 調(diào)試分析 16 KEIL51軟件簡介 16 系統(tǒng)概述 16 KeilC51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 17 調(diào)試步驟 18 邏輯的調(diào)試 18 模擬電路板的調(diào)試 20 20 本章小結(jié) 21結(jié)論與展望 22致謝 23參考文獻(xiàn) 24 第1章 緒論 課題研究的背景及意義隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市現(xiàn)代化程度不斷提高，交通需求和交通量迅速增長，城市交通網(wǎng)絡(luò)中交通擁擠日益嚴(yán)重，道路運輸所帶來的交通擁堵、交通事故和環(huán)境污染等負(fù)面效應(yīng)也日益突出，逐步成為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的全球性共同問題。為了解決車和路的矛盾，常用的有兩種方法：一是控制需求，最直接的辦法就是限制車輛的增加；二是增加供給，即大量修筑道路基礎(chǔ)設(shè)施的辦法，在資源、環(huán)境矛盾越來越突出的今天，面對越來越擁擠的交通，有限的資源和財力以及環(huán)境的壓力，也將受到限制。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)有道路的通行能力正是解決這一矛盾的途徑之一，大量事實已經(jīng)證明這種方法的有效性。我國是一個文明古國，許多城市已有上千年的歷史，城市布局和道路結(jié)構(gòu)是在漫長的歷史進(jìn)程中逐步形成的，近幾年雖然作了些改建和擴建，但畢竟還難以沖破原來的基本格局。道路狀況與車輛狀況的綜合作用形成了我國城市交通的特殊性，主要表現(xiàn)是： 城市路網(wǎng)稀，干道少，間距大，市區(qū)人口稠密，出行需求集中，迫使車輛集中于少數(shù)干道上行駛。從流量變化情況來看，除外圍過境干道外，都是有一定規(guī)律的，高峰小時基本上都集中在幾個時段內(nèi)。 本文的主要工作和難點通過對城市主要十字路口交通控制規(guī)律的觀察發(fā)現(xiàn)，我國現(xiàn)有交通燈或者交通規(guī)則的一個缺陷：十字路口，右拐的車輛經(jīng)常和過馬路的行人沖突，因為車輛右拐和行人過馬路是同時進(jìn)行的，根本沒有時間段的劃分，所以車和人就像打籃球運球過人，要么過去，要么撞一下，而且經(jīng)常是車不讓人，人不讓車，交通事故經(jīng)常在這里發(fā)生，有的路口有協(xié)管給車和人分配時間，但大多數(shù)路口都是沒協(xié)管的，因而在這次設(shè)計中，為了彌補這個缺陷，特意為行人留出時間過馬路，實行人車分流，在此期間各路轉(zhuǎn)彎不再進(jìn)行。在一個主要十字路口，縱向為主干道，橫向為支干道。它們的工作方式，有些必須是同時進(jìn)行的：主干道綠燈亮、支干道紅燈亮；主干道黃燈亮、支干道紅燈亮并閃爍；主干道紅燈亮、支干道綠燈亮；主干道紅燈亮并閃爍、支干道黃燈亮。它用簡單的硬件電路模擬交通燈信號燈的交替變換，實現(xiàn)紅綠燈循環(huán)點亮。 系統(tǒng)機構(gòu)總框架本系統(tǒng)是針對一個大型十字路口設(shè)計的交通信號燈控制系統(tǒng)。狀態(tài)一為主干道綠燈亮，支干道紅燈亮20秒，狀態(tài)二為主干道黃燈亮，支干道紅燈閃爍4秒狀態(tài)三為主干道紅燈亮，支干道綠燈亮12秒，狀態(tài)四為主干道紅燈閃爍，支干道黃燈亮4秒。 交通管理的方案論證東西、南北兩干道交于一個十字路口。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。 控制電路框圖倒計時顯示89C52系統(tǒng)處理交通信號燈 控制電路框圖本系統(tǒng)每個信號指示燈接一個對應(yīng)的I/O口，通過對I/O口賦值控制交通信號燈的狀態(tài)來指揮交通。 電路的工作原理本系統(tǒng)的電路較簡單，實物圖如附錄一所示。所有LED陽極接+5V電源，陰極與對應(yīng)的I/O口相連。當(dāng)給任何一個I/O口賦值0時，與其對應(yīng)的LED點亮。 主支干道圖圖中，t表示時間，MG表示主干道綠燈，MY表示主干道黃燈，MR表示主干道紅燈，SG表示支干道綠燈，SY表示支干黃道燈，SR表示支干道紅燈，由交通燈工作時序流程圖可以看出，交通燈應(yīng)滿足兩個方向的工作時序：主干道綠燈和黃燈亮的時間等于支干道紅燈亮的時間；支干道綠燈和黃燈亮的時間等于主干道紅燈亮的時間。一次循