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1、 本 科 毕 业 设 计（论文） 题目 基于单片机的智能交通灯的设计 院（系部） 电气与自动化工程系 专业名称 电气工程及其自动化 年级班级 12电气10班 学生姓名 刘乐 指导教师 石峰 年 月 日1摘 要社会经济开展以来，随着科技水平的不断提高，单片机的运用与开发在前进的道路上也在不断的深入，传统控制检测技术在大潮流的带动下也在循序渐进的更新。单片机在单片机应用系统中通常都是核心部件，而这些系统一般都能够实现实时检测和自动控制的功能。在设计系统时，不仅需要对单片机方面的知识有一个深入的了解，还要懂得在具体硬件结构的基础上加上软件调试实现软硬件的结合。本次设计的成果是交通灯控制器，在设计中使
2、用的单片机是AT89S52单片机。这次设计所实现的功能有：（1）通过AT89S52芯片的P1口，分别设置红、绿灯点亮的持续时间，来顺应实际车流量；（2）依次循环点亮东西、南北方向的红绿灯，当距离下一状态倒计时剩余5秒时黄灯闪动警示；（3）在紧急情况下，如119、120即将到达这一路口时，为使其他车辆、人禁止通行，交警可将系统的自动转换关闭，手动改为禁止通行状态，紧急情况结束后再转为自动状态使其他车辆、行人有次序的通过路口。上述功能采用了AT89S52芯片及一些简单的外围电路，通过LED数码管显示电路进行定时倒计时。设计电路美观，性价比高，编程简单易懂，系统设计非常简便、操作起来简单、有很强的扩
3、展性，能够应用到实际生活中。关键词： AT89S52单片机；智能交通灯；自动控制；倒计时显示IAbstract Since social economy, with the constant improvement of the level of science and technology, the use of single-chip microcomputer and development are on the way forward, the traditional control detection technology in the big tide of leads in th
4、e update step by step. MCU in the single chip microcomputer application system usually is the core components, and these systems are generally able to achieve real-time detection and automatic control function. When designing the system, not only need to SCM knowledge have a deep understanding, but
5、also on the basis of the specific hardware structure and software debugging to realize the combination of software and hardware. The results of this design is the traffic light controller, is used in the design of single chip microcomputer AT89S52 single chip microcomputer. This design the functions
6、 are: (1) through the P1 mouth AT89S52 chip, respectively, set the duration of the red, green light, to adapt to the actual traffic; (2) cycle in turn light things, north and south direction of traffic lights, when from the next state countdown 5 seconds remaining yellow lights flashing warning; (3)
7、 in case of emergency, such as 119, 120, will soon arrived at a crossroads, to make the other cars, no thoroughfare, traffic police system of the automatic conversion can be closed, instead of manually from the state, after the emergency to automatic state makes other vehicles and pedestrians have t
8、he order through the intersection. The above function adopted AT89S52 chip and some simple peripheral circuit, through the LED digital tube display circuit timer countdown. Circuit design beautiful, cost-effective, easy programming, system design is very simple, simple to operate and has a strong sc
9、alability, can be applied to real lifeKey words: AT89S52 microcontroller； Intelligent traffic light； The automatic control；The countdown displayI目 录前 言11 绪论21.1 交通信号灯的发展及研究意义21.2 关于交通信号灯的国内外综述31.2.1 国外综述41.2.2 国内综述41.3 单片机概述41.3.1 单片机的基本概念41.4 方案的设计与论证51.4.1 电源提供方案61.4.2 显示界面方案61.4.3 输入方案72 系统硬件设计82
10、.1 总体设计82.2 单片机的选择82.3 单片机的基本结构82.4 单片机外围电路设计132.4.1 复位电路设计132.4.2 外部晶振时钟电路设计142.4.3 显示模块电路设计153 交通灯控制系统的设计173.1 十字路口交通灯具体的控制要求173.2 十字路口交通灯示意图184 交通灯控制系统程序编制194.1 软件设计应用环境194.2 软件设计流程194.3 交通灯定时器模块21结 论22致 谢24参考文献25附 录26附件一：总体原理图27附件二：源程序代码281前 言社会经济开展以来，城市的规模变得越来越大，城市的交通状况也在往好的方向不断的进步，加快社会发展脚步的一个关
11、键要素就是要有一个顺畅的交通。当今社会，机动车辆的数目始终在增多，在这种背景下，需要加强十字路口的交通建设，十字路口交通建设情况的好坏关系到城市交通安全。随着社会经济的开展，十字路口交通建设的研讨加入了很多设计工作者，很多新型的方案不断的被发明和设计，使我国交通建设发展走向了一个新高度。当今社会，需要控制车辆和人的通行的十字路口都设置了信号灯，信号灯有较强的自动化，并且便于维护和管理。现在大量的信号灯电路的种类越来越多，所需功率也在不断地降低，变得越来越智能化，对于人、车、路三者之间的关系也能更好地调节。社会经济开展以来，由于交通事故的频发性，人们对城市交通安全的关注愈来愈多。交通信号灯的出现
12、在很大程度上加强了交通的管制，在引导交通畅通、增强道路通行度，降低交通事故率方面，取得了显著的成果。当今社会，城市规模愈来愈大，人们要求交通信号灯具有更多的功能，所以，我们对交通信号灯需要加深了解，并根据人们要求十字路口交通灯所实现的功能，不断地去设计新的方案。11 绪论1.1 交通信号灯的发展及研究意义19世纪初，在英国中部的约克城，为了知道女性是否结婚，人们通过女性所穿衣服的颜色来区别女性的不同身份。其中已婚的女性所穿衣服的颜色是红色，而穿绿衣服的女人则代表该女性还未结婚。由于英国伦敦议会大厦前人流量很大，在这个地方出现了多起马车扎人的事故。在1868年12月10日，人们因此想到，可以根据
13、红绿装的意义来指挥交通，英国机械师德哈特设计出了史上第一盏信号灯，它位于事故的发生地英国伦敦议会大厦的广场中央，这盏信号灯实际上就是一根高为7米的灯柱，灯柱上方有一盏提灯煤气交通信号灯，分为红绿两种颜色。为了达到指挥交通的作用，当地警局的警察开始轮流在灯柱下站岗，在需要转换信号灯颜色时通过长杆牵动皮带转换颜色以达到指挥的作用。后来为了更加方便，人们改良了一下，通过在信号灯的核心装上煤气灯罩，并在它的前面加上两块红、绿玻璃，使其交替遮挡。然而不幸的是，这盏煤气灯只存活了23天，因为突然发生爆炸，不仅在路口造成慌乱，还夺去了当时一位正在值勤的警察的生命。因此，为了安全起见政府取消了城市的交通灯设立
14、。到了1914年，由于时代的发展，为了适应社会红绿灯在美国的克利夫兰市重新出现，这时红绿灯已经不叫红绿灯，改名为“电气信号灯”。在这之后，交通信号灯在许多城市相继出现，如纽约和芝加哥等城市。 此后，由于交通工具的的类型在不断增多，简单的交通指挥已经不能满足人们的需求，在1918年，人们设计出了第一盏真正意义上的三色灯红黄绿三种颜色，这盏三色灯位于纽约市五号街的一座高塔上，它由一个三色圆形四面投影器构成，三色灯的出现，在很大程度上改进了纽约的交通状况。 我国的胡汝鼎在美国深造时发明了黄色的信号灯，由于当时中国发展速度较慢，他为了实现通过学习科学发展中国的愿望，选择去美国进修。到了美国，他在美国通
15、用电气公司任职员。有一天，在下班的十字路口，他在等红灯信号变为绿灯信号，绿灯刚亮起，正要往前走时，有一辆转弯的汽车近乎贴着他的身体迅速的过去了，把他吓了一跳。安全到达宿舍后想起这件事，他斟酌了许久，觉得只有红绿灯不够，需要在中间加上一个黄色信号灯，用于提示人们当心危险。政府采纳了他的建议，指挥信号家族由于黄色信号灯的加入变得更加完整，并且在全世界陆、海、空交通范围内都加以应用。 外国很早就出现了红绿灯，直到1928年，红绿灯才在中国出现，这盏红绿灯是在上海英租界设立。交通信号灯起初由手牵皮带控制，20世纪50年代发展为电气控制；从早时候麻烦的计算控制发展为现代自动化的电子定时监控。这两种变化说明了交通信号灯在朝着科学化，自动化发展。交通信号灯的出现在很大程度上加强了交通的管制，在引导交通畅通、提高道路通行度，降低交通事故率方面，取得了显著的成果，对交警人为地轮流指挥交通和引导交通畅通的现状发挥了极为重要的作用，很好的调节了人、车、路三者的关系。现今社会，许多设计工作者通过不断的研究又提出了许多交通灯设计方案，这些方案相比以前具有更强的自动化、智能化、数字化，这些优点对于交通
