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1、基于单片机交通灯控制摘 要交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的科技手段加以实现。本文在对目前交通控制进行深入分析的基础上，运用检测传感、实时调整智能化控制的实现技术，将传感器监测、实时调整车辆通行时间的算法与单片机控制作用相结合，提出了基于单片机的交通控制系统设计方案。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。单片机的交通灯控制系统由STC89C52单片机、交通灯显示、LED倒计时、紧急处理、时间模式手动设
2、置等模块组成。系统除基本交通灯功能外，还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过、交通异常状况判别及处理等相关功能。理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。 本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，二是硬件电路、显示电路等的设计和基本功能要求。三是进行软件系统的设计。对于本系统，本人采用单片机C语言编写，总体上完成了软件的编写。关键词：单片机；STC89C52；交通灯；记时 ； ABSTRACTTraffic control system is a modern soci
3、ety with the logistics, travel and other transportation development of a unique set of public management system. To ensure safe and efficient traffic order, in addition to the development of a series of traffic rules, it must be through some technological means to achieve. In this paper, the current
4、 traffic control for in-depth analysis, based on the use of detection sensors, real-time adjustment to achieve intelligent control technology, sensor monitoring, real-time adjustments to traffic control algorithm and the role of single-chip combination is proposed based on microcontroller traffic co
5、ntrol system design.Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car dealers Drive, people walkways, orderly. Then rely on to achieve the discipline of the order then? Rely on the automatic traffic light is the chain of command.8051 by the traffic light control system 8051, traffic light displ
6、ay, LED countdown, traffic detection and adjustment, compliance testing, emergency treatment, time mode manually set the other modules. In addition to basic traffic light system functions, but also with the passage of time manually set, you can countdown show, emergency vehicle forced through, traff
7、ic detection and adjustment, identification and handling of traffic anomalies and other related functions. The system is able to prove the theory is simple, economic, efficient flow of traffic, improve traffic intersection traffic capacity. This design made the following main aspects: First, determi
8、ne the overall traffic control system design, including, specific passage forbidding intersection design and the system should have the function, and second, the sensor hardware circuits, display circuit design and basic functional requirements. Third, the software system design. for this system, I
9、used the MCU assembly language, the overall completion of the software was written.Key words: SCM ;traffic lights; STC89C52; timing; detection目 录1. 概述11.1 单片机交通控制系统的选题背景11.2 单片机交通控制系统选题的现实意义11.3 国内外研究现状及其发展31.3.1 国内外交通控制技术31.3.2 交通控制存在的问题31.4 单片机交通控制系统主要研究的内容42. 单片机交通控制系统总体设计52.1单片机交通控制系统通行方案设计52.2
10、单片机交通控制系统的功能要求62.2.1 倒计时显示72.2.2 时间手动设置72.2.4 紧急处理72.3 单片机交通控制系统的基本构成及原理73. 系统硬件电路的设计83.1 系统硬件总电路构成及原理83.1.1 系统硬件电路构成83.1.2 系统工作原理83.2 单片机的选择93.2.1 单片机的概述93.2.2 STC89C52RC芯片的主要性能93.2.3 STC89C52RC芯片的内部结构框图93.2.4 STC89C52RC芯片最小系统103.3硬件介绍及连接113.3.1 八段LED数码管113.3.2其它器件124.系统软件程序的设计144.1程序主体设计流程144.2 系统
11、软件的理论基础知识154.2.1 定时器原理154.2.2 软件延时原理154.2.3 中断原理164.3 子程序模块设计164.3.1 按键扫描程序164.3.2 状态灯显示184.3.3 LED倒计时显示194.3.4红绿灯时间调整程序204.3.5消抖动程序214.4 系统软件调试214.4.1 TKS仿真器214.4.2 集成开发环境KEIL224.4.3 系统软件调试235. 结论24参考文献25致 谢26附录：27 35 1. 概述1.1 单片机交通控制系统的选题背景 随着人口快速的增多，交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通控制就应运而生，在人类的生活、工作环境中，交
12、通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时不刻与交通打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展带动整个交通运输的发展，从而催生了单独的交通控制学问与管理机构。交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的技术手段加以实现。现代人类科学技术，特别是电子科学技术的发展和成熟能比较好的解决系统建立中硬软件方面要求的技术难题。目前，交通控制方面的研究能完全实现自动智能化，甚至将整个区域整合成一个统一的系统范围，还能根据正常时段以及特定突发时段的情况进行科学的自动调整。交通对于社会的工业经济和人们的生活生产
13、中有着十分重要的意义。随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，交通自动监测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的交通控制措施。1.2 单片机交通控制系统选题的现实意义城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。早在1850年，城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。世界上第一台交通自动信号灯的诞生，拉开了城市交通控制的序幕，18
14、68年，英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车的通行，但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。1914年及稍晚一些时候，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯，它们采用电力驱动，与现在意义上的信号灯已经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯，这是城市交通自动控制的起点。早期的交通信号灯使用“固定配时”方式实行自动控制，这种方式对于早期交通流量不大的情况曾起过一定的作用。但随着汽车工业的发展、交通流量增加、随机变化增强，采用以往那种单一模式的“固定配时”方式已不能满足客观需要，
15、于是一种多时段多方案的信号控制器开始出现并逐步取代了传统的只有一种控制方案的控制器。 20世纪30年代初，美国最早开始用车辆感应式信号控制器，之后是英国，当时使用的车辆检测器是气动橡皮管检测器。车辆感应控制器的特点是它能根据检测器测量的交通流量来调整绿灯时间的长短，使绿灯时间更有效地被利用，减少车辆在交叉口的时间延误，比定时控制方式有更大的灵活性。车辆感应控制的这一特点刺激了车辆检测器技术的发展。继气动橡皮管式检测器之后，雷达、超声波、光电、地磁、电磁、微波、红外以及环形线圈等检测器相继问世。当今在城市道路交通自动控制、交通监测和交通数据采集系统中，应用最广的是环形线圈车辆检测器。超声波检测器主要在日本等少数国家得到广泛应用。计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力，更是实现了以一个城市或者更大地域，而非简单的一个路口的交通总体控制系统。1952年，美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自动选择式信号灯控制，而加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制
