【正文】 、使用方便靈活、可靠性高等特點，提出了一種用 MCS51單片機自動控制交通信號燈及時間顯示的方法，同時給出了軟硬件的實現(xiàn)方法，為交通指揮自動化提供了一種新的廉價手段，具有一定的推廣意義。例如當南北方向車流量很大時 , 程控方式下的南北方向綠燈無法保證 開放更長的時間 , 以緩解交通擁擠的問題 。而此時若想采用程控方式 , 交警將無法對交通燈再人為地加以管理。采用該 3種方式能解決一般崗亭的交通燈控制。此后以 60s 作為時間單位進行上述的反復循環(huán) , 較為合理地解決了十字路口的交通調(diào)度問題。某一方面 (例南北方向 ) 紅黃綠三燈的工作程序分別是 : 紅燈先亮 30s, 然后綠燈亮 28s, 再綠燈閃亮 3s (每秒 1次 ) , 最后黃燈亮 2s。 黃閃 : 夜間無人值守時 , 用每秒 1次的黃燈閃亮 , 提醒司機安全駕駛 。 傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng) , 采用的基本上是 3種控制方式。 2 沒有考慮緊急車通過時 , 兩車道應采取的措施 , 譬如 , 有消防車通過執(zhí)行緊急任務時 , 兩車道的車都應停止 , 讓緊急車通過。 交通燈在安全行車過程中起著十分重要的作用 , 現(xiàn)在交通燈一般設在十字路口 , 在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈 , 加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車 , 對于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用 , 但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況 , 主要有如下幾個缺點 : 1兩車道讓車輪流放行時間相同且固定 , 在十字路口 , 經(jīng)常一個車道為主干道 ,車輛較多 , 放行時間應該長些 。 要求使用 8051定時器 / 計數(shù)器 0作為定時器 ， 假設南北和東西的通車時間都為 30 s ， 外部中斷的延時為 10 s ， 要求對通行時間進行倒計時 ， 從 P1 口輸出，在 LED上顯示 并進行遞減。 正常 情況下 ， 十字路口的紅綠燈應交替變換 ， 考慮緊急情況下 ，如有救護車或警車到來時 ， 應優(yōu)先讓其通過 。對于復雜的城市交通系統(tǒng)，為了確保安全，保證正常的交通秩序，十字路口的信號控制必需按照一定的規(guī)律變化，以便于車輛行人能順利地通過十字路口 。介紹了用于城市交叉路口的三色程控交通信號時間顯示器的研制方案，對其電源供電、發(fā)光二極管構成的負載結構、燈色時間檢測都給出了精巧合理的優(yōu)化結構，大幅度地提高了產(chǎn)品可靠性并降低了制造成本。 本文對十字路口狀態(tài) 預設為兩種，一種是正常狀態(tài)，另一種是故障或緊急狀態(tài)，并分別用黃、紅、綠色燈的不同組合來表示。桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 46 頁 1 摘 要 根據(jù) 8051單片機的特點及交通燈在實際控制中的特點，本文提出一種用單片機 自動控制交通燈及時間顯示的方法。同時給出了 軟硬件設計方法 ,設計過程包括硬件電路設計和程序設計兩大步驟，對在單片機應用中可能遇到的重要技術問題都有涉足。本文介紹了控制基本原理以及控制的表現(xiàn)，同時也 介紹了城市交通信息系統(tǒng)的設計目標 , 開發(fā)途徑及其系統(tǒng)結構與功能和數(shù)據(jù)地理編碼、建庫 , 同時 , 論述了系統(tǒng)中交通現(xiàn)狀、交通管理 、交通規(guī)劃及背景信息查詢模塊的建造及應用。 關鍵詞： 8051單片機 ； 交通燈 ； 自動控制 ； 時間顯示器 ； 軟件 ； 硬件 ； 定時器 ； 延時 ；外部中斷 桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 46 頁 2 Abstract According to the feature of SCM8051 and the characteristics of traffic lights in real control,the article puts forward the method of using siglechip microputer to control automatically the traffic signal lights and method of realization of hardware has also been given,the whole process included hardware circuit designing and program designing,in which some important technique problem that may meet during the use of Singlechip this paper， the state of crossing was designed as two is normal,another breackdown or urgent,which are expressed with different colour lamp named yellow、 red and basic principle and method of controlling are this paper, the design goals, development ways, system structure, system functions, geographic codes and data base of the Urban Traffic Information System (U T IS) were presented. Furthermore, the development and the application tests of the traffic situation model, the traffic management model, the traffic plan model and the background information inquirement model of U T IS were paper introduces the development scheme of threecolour programmable traffic signal time indicator used in the levelcrossing of our city,and gives its power supply,load construction made by LED and time detection of traffic lamp colour a reasonable optimize reliability of Product is substantially improved while the cost is reduced. Key Words:SCM8051； traffic lights； automatic control； time indicator； hardwore； softwore timer； delay； external interrupt 桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 3 頁 共 46 頁 3 引言 交通的發(fā)達，標志著城市的發(fā)達，相對交通的管理則顯得越來越重要。考慮到單片機具有 物美價廉、功能強、使用方便靈活、可靠性高等特點 ，擬采用 MCS 51系列的單片機來實現(xiàn)十字路口交通信號燈的控制。 在本文中 ， 用發(fā)光二極管來模擬信號燈 ，救護車的優(yōu)先通過請求信號由外部中斷技術來模擬 。以此來實現(xiàn)十字路口交通燈的指示功能。 另一車道為副干道 , 車輛較少 ,放行時間短些。根據(jù)行車過程中出現(xiàn)的實際情況 , 如何全面有效地利用交通燈指示交通情況 , 本人嘗試用單片機來控 制交通燈 , 在軟、硬件方面采取一些改進措施 , 使交通燈在控制中靈活而有效。手按 : 交警在崗亭值守 ,人為進行紅綠燈改變 。 程控 : 以 60s 作為一個時間單位。此時 , 另一方向 (東西方向 ) 紅黃綠三燈的工作順序相應為 : 綠燈亮 25s, 綠燈 閃亮 3s (每秒 1次 ) , 黃燈亮 2s, 最后紅燈亮 30s。但紅綠燈的工作順序及時間都是固定的 , 缺乏靈活性。但重點崗亭仍需要有 2人以上同時值班 , 保證有事要處理時 , 仍能保留一名交警負責對交通燈的控制。難以再科學地指揮車輛的通行 , 有效地解決交通堵塞問題。 當前，交通事業(yè)蓬勃發(fā)展，交通流量年年增長，大、中、小城市的汽車、摩托車等各種車輛與日俱增，道路交通繁忙，經(jīng)常有嚴重堵車現(xiàn)象，特別是在交叉口，機動車、非機動車、行人來往非?；靵y，為了在叉口的各條干道實現(xiàn)合理的科學分流。 桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 5 頁 共 46 頁 5 一． 交通信號燈硬件電路的設計 交通信號燈的作用及工作原理： 一般情況下，紅綠燈設在十字路口，或在多干道的叉口上，目的是為了調(diào)整 叉口的交通秩序使各干道來往車輛能夠有條不紊地行駛，否則將造成意想不到的嚴重后果。 叉口交通信號等的基本作用： 紅燈亮表示車輛、行人禁止通行，綠燈亮表示車輛、行人可以通行，綠燈轉換成紅燈前幾秒，可用黃燈亮來暗示駕駛員或行人即將禁止通行。目的是為了使駕駛員和行人能夠看見紅綠等亮的時間還剩幾秒以便停車線以內(nèi)的駕駛員和行人能夠更清楚地知道此時該繼續(xù)通行或減速，才不會使 駕駛員盲目地加速或減速停車而阻礙 另一干道車輛或行人的通行，從而可以提高叉口車輛及行人的流通率，當然也可以減少事故的發(fā)生，為交通安全提供保障。對 A、 B組或 C、 D組而言，每當綠燈亮轉換成紅燈亮前幾秒（具體多長時間視實際情況而定）黃燈亮 ，當綠燈滅時黃燈也滅。 ⑵設計要求有緊急車輛通過時，十字路口均顯示紅燈。 ⑶設計還對定時控制有所要求?？紤]到該設計對時間精度要求不高，所以采用軟件定時可以大大簡化電路。 二． 系統(tǒng)組成 控制要求 ⑴ 主、支干道交替通行，主干道每次放行 30 秒，支干道每次放行 20 秒； ⑵ 綠燈亮時表示可以通行，紅燈亮時表示禁止通 行； ⑶ 每次綠燈變紅燈時，黃燈先亮 5秒（此時另一干道上的紅燈不變）； ⑷ 十字路口要求有數(shù)字顯示，作為時間提示，以便人們更直觀地把握時間，具體 要求主、支干道通行時間及黃燈亮的時間均以秒為單位做減數(shù)器； ⑸ 在黃燈亮時，原紅燈按 1HZ 的頻率閃爍； ⑹ 當有急救車到達時，路口的信號燈全部變紅，讓急救車通過。 硬件控制線路圖 桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 7 頁 共 46 頁 7 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e vi s i o nS i z eBD a t e : 1 8 M a y 20 05 S he e t o f F i l e : D : \ 0 10 22 08 41 \ j i a ot o ng de ng \ 11 . d db D r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10VCC40GND20I C 1A T 8 9S 51C23 0PC33 0PY11 2M H Z+5R E S E TC41 0V FS2S W P BR11 0KGND +5123456789J31 0K+5123456789J45 60+5D1LEDD2LEDD3LEDD4LEDD5LEDD6LEDD7LEDD8LED+5+5GNDD9LEDD 1 0LEDD 1 1LEDD 1 2LEDR41 00R73 30R51 00R31 00+5+5+5RESET+