基于單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)-在線瀏覽
2025-08-14 20:33本頁面
【正文】 2010年6月10日西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校生產(chǎn)過程自動化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計姓名：王咪娜 班級：過控1001 學(xué)號：0730307100113一、 設(shè)計題目基于單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)二、 內(nèi)容及要求用8051單片機設(shè)計并制作一十字交通燈路口交通燈控制系統(tǒng)。，南北雙向控制。每組紅、黃、綠三只信號燈。綠燈轉(zhuǎn)換成紅燈前，黃燈閃爍5秒。三、完成形式設(shè)計并制作系統(tǒng)軟件、硬件、并撰寫論文三、 系（部）審核意見指導(dǎo)教師：楊勇老師 發(fā)題日期：2010年4月 完成日期：2010年6月摘要 本設(shè)計提出一種用單片機自動控制交通燈及時間顯示的方法。本文對十字路口狀態(tài)預(yù)設(shè)為正常狀態(tài)并分別用黃、紅、綠色燈的不同組合來表示。 在本次設(shè)計中包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，其中在第一章中論述了交通燈的發(fā)展史；在第二章中重點做了硬件電路的設(shè)計和接線，以及對車流量檢測部分做了詳細的說明與圖解；第三章中重點是對單片機的系統(tǒng)及本次設(shè)計中所用到的芯片做了詳細的說明和圖解；第四部分主要是程序設(shè)計部分，第五、六章則是結(jié)論和參考文獻。但這一技術(shù)在19世紀就已出現(xiàn)了。這是世界上最早的交通信號燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。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。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。紅外線紅綠燈當(dāng)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。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。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。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。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進程的加快，道路交通堵塞問題日趨嚴重，如何對交通進行合理的管理和調(diào)度而盡可能減少堵車現(xiàn)象成為目前我國很多地方尤其是特大城市急需解決的問題，顯然交通燈在其中起著不可或缺的作用。而后，對六車道以上道路的“十字交叉路口交通燈控制”進行了分析。現(xiàn)今的交通發(fā)展迅速，車輛極具增加，馬路不斷擴寬，人行橫道相對較少。行人自控指示燈系統(tǒng)可以有效的改善這種狀況。具有較高的實用價值。用戶可以完全掌握行人自控指示燈系統(tǒng)的操作方法，以及各個按鍵的作用科學(xué)技術(shù)的突飛猛進直接把我們帶進了信息化的社會，計算機的應(yīng)用已普及到經(jīng)濟和社會生活的各個領(lǐng)域。、西方向的紅、綠、黃信號燈；、綠、黃信號燈。圖21 交通燈的系統(tǒng)構(gòu)成圖交通燈工作過程：，南北方向紅燈亮，延時30秒。，東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮，延時30秒。，工作過程繼續(xù)循環(huán)。目前市面上流行的車流量傳感器，是一種互感式的。由于條件限制，在本次畢業(yè)設(shè)計中將電路簡化為手動方式，只用了撥斷開關(guān)來代替。另外，在單片機和撥斷開關(guān)之間加了光電隔離。TLP550是日本東芝公司生產(chǎn)的一款光耦，該光耦沒有基極連接，適用于在噪聲比較大的環(huán)境中應(yīng)用，其引腳和電氣原理如圖所示。其引腳圖如下：圖24 TLP550的引腳圖TLP550的工作原理如下：當(dāng)3腳的電壓Vf為正，且能使發(fā)光二極管正常發(fā)光時，控制端的發(fā)光二極管發(fā)光，使得輸出端的光敏二極管導(dǎo)通。由于5腳接地，這樣輸出端6腳就為低電平。這樣當(dāng)3腳的電壓VF不足以是發(fā)光二極管發(fā)光石，輸出端三極管不導(dǎo)通，就相當(dāng)于輸出端6腳通過一個電阻接到了8腳VCC上。這樣就可以通過空盒子3腳之間的電壓，來控制輸出6腳上的電平，達到電壓耦合和隔離的作用。因為在軟件設(shè)計時，外部開關(guān)的有效電平，所以我們將LED的負極接在撥斷開關(guān)S1上。為了避免干擾信號進入單片機，我們在電路中加入了光電耦合器。當(dāng)開關(guān)狀態(tài)如圖所示時，相當(dāng)于開關(guān)與地連接。當(dāng)開關(guān)拔下時，開關(guān)上的電平轉(zhuǎn)化為為高電平，LED熄滅，同時這個高電平被單片機I/O口捕獲。模擬流量檢測電路如圖25所示：圖25 模擬流量檢測電路圖三、 智能交通控制系統(tǒng)中主要原器件的選擇與介紹 微型計算機基本結(jié)構(gòu)都是由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共5個基本部分組成。在本次畢業(yè)設(shè)計中我們采用了AT89C51芯片。 圖31 單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖MCS51單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖31所示，它在一塊芯片上集成了一個微型計算機的各個。圖32為MCS51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案?！ ND：接地。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是
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