【正文】 countdown LED display for work and to keep pace with the state of light could be the premise of safety to ensure maximum traffic efficiency. Key words: Traffic control。 在正常情況下 ,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交通燈定時控制 .根據(jù)定時時間進(jìn)行東西和南北方向的切換 .交通燈在紅、 綠燈交替點(diǎn)亮中 ,用兩個數(shù)碼管顯示點(diǎn)亮的燈還能持續(xù)的時間 .使LED 顯示器進(jìn)行倒計時工作并與狀態(tài)燈保持同步 ,可在保證交通安全的前提下最大限度的提高交通效率 . 關(guān)鍵詞 ：交通控制 。實(shí)現(xiàn)的方法是，首先對控制對象十字路口的車輛通行情況給定最優(yōu)化方案，然后用單片機(jī)加數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)。交通信號燈控制方式很多。 十字路口車輛 穿梭 ，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。東華理工大學(xué)長江學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 ( 論文 ) 題 目 交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計 英文題目 Traffic signal control system design 二 零 零 九 年 五 月 三十一日 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 2 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測 技術(shù)日益更新 。在實(shí)時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟 硬 件結(jié)合，加以完 善。那么靠什么來實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的 就 是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。 小型單片機(jī)交通控制系統(tǒng)是目前交通管制中應(yīng)用的較為先進(jìn)的控制系統(tǒng)。本設(shè)計主要采用 AT89C51 系列單片機(jī)通過 I/O 端口來控制紅綠燈和數(shù)碼管時間顯示，以此來達(dá)到控制交通的目的。 單片機(jī) 。 Single chip microputer。它經(jīng)歷了從人工到自動，從點(diǎn)到線，從線到面的控制過程。本文就控制交通燈的方法進(jìn)行了討論，分析了各種方案的性 價比，并用軟 、 硬件加以實(shí)現(xiàn)。最后，還對城市交通燈網(wǎng)的控制進(jìn)行了展望。 現(xiàn)今的交通發(fā)展迅速，車輛極具增加，馬路不斷擴(kuò)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 。緩解交通已成為當(dāng)務(wù)之急 .例如在我們新校區(qū)西門口 (塔南路 )就是這種情況 ,每天進(jìn)出校門的學(xué)生特別多 ,大多還需 要穿過這條繁忙的高速公路 ,這為學(xué)校師生帶來大大的不便 .該系統(tǒng)主要應(yīng)用于交通領(lǐng)域，具有較高的實(shí)用價值。本產(chǎn)品面對公共交通設(shè)施，并不注重經(jīng)濟(jì)收益，而是注重以后潛在的發(fā)展，從而帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)。解決這一問題通常有兩種辦法，一種是修路造橋，這對道路交通狀況的改善是一種最直接的辦法，但它需要巨額的投資，且在城市中心區(qū)受拆遷的限制，很難實(shí)施．另一種是在現(xiàn)有的道路交通條件下，實(shí)施交通控制和管理，充分發(fā)揮現(xiàn)有道路的通行能力，大量事實(shí)已經(jīng)證明這種方法的有效性。 道路交通控制的目的可定義為：在確定的行政規(guī)定約束下，采用合適的營運(yùn)方法來確保公共和私人運(yùn)輸方式具有最佳的交通運(yùn)行狀態(tài)。道路交通控制的作用主要表現(xiàn)為以下幾個方面： （ 1） 改善交通秩序，增加交通安全。 （ 3） 降低污染程度，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 交通信號燈的設(shè)計要求及實(shí)現(xiàn)方案 7 1 交通信號燈的設(shè)計要求及實(shí)現(xiàn)方案 交通信號燈的設(shè)計要求 1 ）在十字路口東西南北各設(shè)置紅、黃、綠三種信號燈，正常情況下，東西、南北方向輪流放行。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)交通燈定時控制。當(dāng)有急救車到達(dá)時，路口的信號燈全部變紅燈，以便急救車通過，急救車的通行時間為 10秒，急救車過后，交通燈恢復(fù)先前狀態(tài)。 圖 11 交通效果圖 如 21 圖是十字路口交通控制器的效果圖，在 A、 B兩道路相交叉的路口，可以分成東西南北四個方向，其中東西、南北方向的紅綠燈顯示是完全一樣 ，只是為了便于在不同方位不同距離清楚的看到路況，在實(shí)際交通路口安裝了兩組一樣的交通信號燈。紅、綠燈的點(diǎn)亮功能，時間顯示功能都是由 89C51 芯片來控制的，還專門設(shè)計了 5V電源，提供給芯片。在 AT89C51 將控制信號輸出給數(shù)碼管時，還將用到一個譯碼器，將 BCD 碼轉(zhuǎn)換成高低電平輸出，我們選用了 CD4511 芯片。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)分析 9 2 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)工作原理 1）編程設(shè)置好交通燈初始時間，通過編程器寫入 89C51 單片機(jī)系統(tǒng)。 3）通過 89C51 單片機(jī)的 RESET 位來控制系統(tǒng)是工作或設(shè)置初值，為 0 就對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，為 1系統(tǒng)就開始工作； 4）由 CD4511 譯碼器來把 89C51 輸出的信號轉(zhuǎn)換成 BCD 碼，然后通過數(shù)碼管來顯示時間。 系統(tǒng)控制信號分析 在這個交通控制器的設(shè)計中，最為主要的是 AT89C51 芯片，它是整個系統(tǒng)的核心，在電路中總共用到了 P0， P1， P2 三個端口， P0 口的八個 I/O 口連接到了 74LS240 這個芯片。經(jīng)過驅(qū)動后，數(shù)碼管 LED 得以顯示。經(jīng)過驅(qū)動后，由程序直接控制 LED 紅綠燈顯示信息。 P 2 端口的四 個 I/O 口連接到 CD4511 的 A， B， C， D 口，通過 CD4511 譯碼器譯碼，傳輸給 LED 七段數(shù)碼管，來顯示時間。反之亦然。 這個系統(tǒng)的設(shè)計來說，相對是比較簡單的，并沒有用到很復(fù)雜的芯片，所以這個系統(tǒng)具備 了一些基本的功能，可能在特別情況下會不適用。時間顯示功能我們是用七段數(shù)碼管，因為是用在十字路口，需要有兩個時間顯示，所以用到了四個七段數(shù)碼管，數(shù)碼管的譯碼功能是用了 CD4511 芯片。在紅綠燈顯 示上了，我們只用了六個 LED，因為在 A 道上的兩組紅綠燈是完全一致的，在 B 道上也是一樣的，所以我們只用了六個 LED 完全可一代表整個交通控制情況了。 編程設(shè)置 時間參數(shù) 電源 89C51 系 統(tǒng) 設(shè) 置 驅(qū)動電路 時間顯示 交通燈 驅(qū)動電路 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)設(shè)計 11 元件介紹 AT89C51 芯片介紹 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC4089C51 圖 32 AT89C51芯片引腳 管腳說明 ： VCC：供電電壓。 P0口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH 編程和校驗時，東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)設(shè)計 12 P1口作為第八位地 址接收。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2口輸出地址的高八位。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸 入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部 輸出的脈沖或用于定時目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。另外，該引腳被略微拉高。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。注意加密方式 1時， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)設(shè)計 13 持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 功能描述 ： AT 89C 51是一種低損耗、高性能、 CMOS 八位微處理器 ,片內(nèi)有 4k 字節(jié)的在線可重復(fù)編程快擦快寫程度存儲器 ,能重復(fù)寫入擦除解 1000次，數(shù)據(jù)保存時間為十年。 AT89C51可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng) ,縮小系統(tǒng)體積 ,增加系統(tǒng)的可靠性 ,降低了系統(tǒng)成本?？捎?5V 電壓編程 ,而且擦寫時間僅需 10毫秒 ,僅為 8751/87C51的擦除時間的百分之一 ,與8751/87C51的 12V 電壓擦寫相比 ,不易損壞器件 ,沒有兩種電源的要求 ,改寫時不拔下芯片 ,適合許多嵌入式控制領(lǐng)域。 AT 89C51芯片提供三級程序存儲器加密 ,提供了方便靈活而可靠的硬加密手段 ,能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。 128 8位內(nèi)部 RAM ,32位雙向輸入輸出線 ,兩個十六位定時計時器 ,5個中斷源 ,兩級中斷優(yōu)先級 ,一個全雙工異步串行口及時鐘發(fā)生器等。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)設(shè)計