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1、1目录目录一、项目概述.3二、系统设计.3三、硬件设计.4四、软件设计及仿真.5五、实验结果演示.7六、系统调试.7七、总结.82交通灯显示系统交通灯显示系统摘要：摘要：交通灯是日常生活中常见的自动控制产品，人们的日常出行及人身安全等都与交通灯有着密切的联系。本文提出一种基于单片机的交通灯设计，系统包含三个功能模块：1.东西方向、南北方向均有红、绿黄三种信号灯； 2.正常情况下，东南西北四个方向轮流放行，放行时间 30 秒； 3.带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下，恢复正常显示；关键字：关键字：最小系统，外部电路，中断一、一、 项目概述项目概述信号灯的出现，使交通得以有效管制，
2、对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少 交通事故有明显效果。1968 年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的 含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一 种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横 道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。 黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全 停车时可以进入交叉路口。 随着经济的发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。道路拥挤现象日 趋严重，造成的经济损失越来越大，并一直保持大比例的增长
3、。现在交通系统已不能满足 经济发展的需求。由于生活水平的提高，人们对交通运输的安全性及服务水平提出了更高 的要求。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高 交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低 由道路拥挤 造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 中国车辆数量不断增加，交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。智能 交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资 源。使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益, 为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。二、
4、二、 系统设计系统设计从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地 更新、发展和完善。但是，随着社会的不断进步，传统的交通灯的缺陷也日益出现，其中 设计过于死板，达不到道路的最大通行效率是最明显的问题，红绿灯交替变换时间过于程 式化。 随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求量不断增大，城市的交通拥护 问题日益严重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制灯，通常的做法是：事先经过车 辆流量的调查，利用传统的方法设计好红绿灯的延时，然而，实际上的车流量是不断变化 的，有的路口在不同的时间段车流量的大小甚至有很大的差异，所以说，统计的方法己不3能适应迅速发展的交
5、通现状。 1.交通灯的结构 本文设计的交通灯显示系统包括四个模块，分别是 LED 交通灯状态显示和独立按键功 能。利用单片机的定时器定时的原理，结合 LED 显示电路、两个按键来设计交通灯。将软、 硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地显示交通灯的状态及按键实现紧急制动状态下 红灯点亮。 2.工作原理 （1）交通灯显示系统共有四种状态：南北方向红灯时，东西方向先是绿灯后是黄灯；东西 方向红灯时，南北方向先是绿灯后是黄灯； （2）用 P0 口控制交通灯，设置东西方向红、黄、绿灯分别为 RED_A、YELLOW_A、GREEN_A，南北方向红、黄、绿灯分别为 RED_B、YELLOW_B、GREE
6、N_B，且等于 0 时灯亮，等于 1 时灯灭； （3）用 P3.2 口作为外部中断源，使用电平触发方式触发中断； 3.功能应用 (1)东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯； (2)带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向红灯亮；再次按下，恢复正常显示。三、三、 硬件设计硬件设计本实验是设计 51 单片机应用系统，要求用 Keil 软件调试软件，用 Proteus 软件绘制原 理图进行硬件仿真。仿真成功后，选择合适的元器件制作实物，下载程序并完成实物调试。（1）先用电路板搭建最小系统4时钟电路系统晶振为 12MHz，c1,c2 为 30pF。复位电路电容取 22uF,Rs 取 200 欧，Rk
7、取 1000 欧。（2）将 P3.2 口作为中断口接低电平控制紧急制动，按照右边的电路图用面包板搭建外部 电路，红、黄、绿二极管各四个，220 欧电阻 12 个导线若干。 （3）用 Keil 软件编写程序并调试软件，用万用电表对最小系统进行测试，测试无误之后 将调试好的程序下载进单片机中. （4）将最小系统与外部电路连接，接通电源进行测试。四、四、 软件设计及仿真软件设计及仿真#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit RED_A=P00; /东西向灯 sbit YELLOW_A=P01; sbit G
8、REEN_A=P02; sbit RED_B=P03; /南北向灯 sbit YELLOW_B=P04; sbit GREEN_B=P05; bit n=1; uchar Operation_Type=1; /操作类型变量 /延时 void DelayMS(uint x) uchar i;5while(x-) for(i=0;i50;i+); /交通灯切换 void Traffic_Light() int i;switch(Operation_Type)case 1:/东西向绿灯与南北向红灯亮for(i=0;i1800;i+) if(n=0) return; /时刻查询中断当中 n 的值，以便
9、决定是否跳出循环RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0;RED_B=0;YELLOW_B=1;GREEN_B=1;DelayMS(10);Operation_Type=2;break;case 2: /东西向黄灯亮，绿灯关闭for(i=0;i1000;i+) if(n=0) return; /时刻查询中断当中 n 的值，以便决定是否跳出循环RED_A=1;YELLOW_A=0;GREEN_A=1;DelayMS(10); Operation_Type=3;break;case 3: /东西向红灯，南北向绿灯亮for(i=0;i1800;i+)if(n=0) return; /
10、时刻查询中断当中 n 的值，以便决定是否跳出循环RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1;RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0;DelayMS(10); Operation_Type=4;break;case 4: /南北向黄灯亮for(i=0;i1000;i+)if(n=0) return;YELLOW_B=0;GREEN_B=1; RED_B=1;DelayMS(10);Operation_Type=1;6 /主程序 void main() IE=0x81; IT0=1;while(1) if(n=1)Traffic_Light(); void red(
11、) interrupt 0 n=n;RED_A=0;/红灯全亮。紧急情况RED_B=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=1;五、五、 实验结果演示实验结果演示六、六、 系统调试系统调试程序在 Keil 上调试无误后，将生成的 hex 文件下载到单片机中，连接好外部电路，接 通电源，检查电路知道系统正常运行，东南西北四个方向轮流放行，系统运行正常，紧急7制动按钮按下后，红灯全亮，再次按下后系统继续制动前的状态。七、七、 总结总结通过这次课程设计,利用 89c51 单片机、发光二极管设计模拟完成了十字路口交通灯显 示系统。通过查阅资料和与小组成员进行讨论，初步了解了整个实验的构架，通过软件控 制 P0 口输出控制交通信号灯的运转，并设计中断使系统紧急制动，进而根据实验要求编 程修改实现实验功能。通过设计将软硬相结合，学会了很多有用的知识锻炼了实际操作能 力。这次课程设计收获很大，总结了很多经验，在以后的学习中，也总结了分析及解决问 题的方法，这对以后的学习和工作具有重要的指导意义。
