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1、The traffic light controller design based onsingle chip microcomputerAbstract This design is designed for intersection traffic lights control system, in order to realize the automatic control of the traffic light; System design of 4 kinds of traffic state, and timer displays the time each state.On t
2、he basis of the analysis of system function, choose the with the single chip processor as the core controller to realize the plan. Hardware part includes single chip microcomputer minimum system, time, according to traffic status indicator and button control circuit. Each state of the holding time c
3、an be set by keyboard. Software adopted the modular design method, distinct, easy to modify.In the Proteus control function of this system are simulated, the simulation using light-emitting diodes simulation when traffic lights, with two 7 digital display time, the simulation results show that this
4、system has realized the intersection traffic light automatic control function.Key words: traffic lights, microcontroller, display目 录摘 要I引 言- 1 -第1章 绪 论- 2 -1.1 本课题研究的意义及发展趋势- 2 -1.2 课题研究的意义- 3 -1.3 单片机交通控制系统主要研究的内容- 3 -第2章 系统方案的比较、设计与论证- 4 -2.1 方案的比较- 4 -2.2 电源提供方案- 5 -2.3 显示界面方案- 5 -2.4 输入方案- 5 -第3
5、章 单片机交通控制系统总体设计- 6 -3.1 单片机交通控制系统的通行方案设计- 6 -3.2 单片机交通控制系统的功能要求- 6 -3.3 单片机交通控制系统的基本构成及原理- 7 -第4章 智能交通灯控制系统的硬件设计- 9 -4.1 AT89C51单片机简介- 9 -4.1.1 AT89C51单片机的主要特性- 9 -4.1.2 主要引脚功能- 9 -4.1.3 AT89C51的中断源- 10 -4.2 交通灯中的中断处理流程- 11 -4.3 系统硬件总电路构成及原理- 11 -4.3.1 系统硬件电路构成- 11 -4.3.2 系统工作原理- 11 -4.4 系统硬件其他部分设计及
6、连接- 12 -4.4.1 八段LED显示器的设计及原理- 12 -4.4.2 发光二极管的设计及工作原理- 13 -4.4.3 按键控制设计- 14 -4.4.4 复位电路的设计- 15 -4.4.5 通行灯输出控制- 16 -4.4.6 时间显示电路的设计- 16 -4.4.7 电源电路- 16 -第5章系统软件程序设计- 17 -5.1 程序主体设计流程- 17 -5.2 子程序模块设计- 18 -5.2.1 状态灯显示及判断- 18 -5.2.2 LED倒计时显示- 18 -5.2.3 紧停及调整时间中断子程序- 18 -5.2.4 红绿灯时间调整程序- 19 -5.3 系统软件调试-
7、 20 -5.3.1 ISIS仿真软件- 20 -5.3.2 集成开发环境KEIL- 20 -5.3.3 系统软件调试- 21 -总结与体会- 23 -主要参考文献- 25 -外文文献原文- 33 -About AT89C51- 33 -关于 AT89C51- 36 -(1) 功能特征描述:- 36 -(2) 中断介绍- 36 -插图清单图 21 交通灯控制系统的原理框图- 4 -图 31 交通状态- 6 -图 32 系统总体框图- 7 -图 41 AT89C51引脚- 9 -图 42 交通灯控制系统电路图- 12 -图 43 LED显示器结构图- 13 -图 44 信号灯的连接- 14 -图
8、 45 按键示意图- 15 -图 46 复位电路- 15 -图 47 城市道口交通指示灯电路- 16 -图 48 时间显示电路- 16 -图 51 系统总流程图- 17 -图 52 系统仿真图- 22 -插表清单表 41 中断源程序入口- 11 -表 42 代码对应关系表- 13 - 27 -引 言随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用不断走向深入。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。它在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛的应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化控制。同时，伴随着我国经济的高速发展，私家车、公交车的增加，无疑会给我国的道路交通
9、系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。为解决交通堵塞问题，采用AT89C51单片机为核心进行对路口的控制。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示停止，绿色表示注意。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红
10、灯亮表示停止，绿灯亮表示通行。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，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。智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行,实现红、黄、绿灯的自动指挥是城乡交
11、通管理现代化的重要课题.在城乡街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行; 黄灯亮,表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行; 绿灯亮,表示该条道路允许通行.交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口城乡交通管理自动化。第1章 绪 论 经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系
12、统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。交通灯是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济将设的重要因素。城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾事故导致城市交通拥挤的根本原因。 城市街道网络上的交通容量的不断增加，表明车辆对道路容量的要求仍然很高，短期内还不可能改变。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得什么样的实际发展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。可以肯定的说，对于减轻交通拥塞及其副作用特别是对于大的交通网络而言，仍然缺乏一种真正的交通响应控制策略。计算机硬件能力与控制软
13、件能力很不相符，由此造成的影响是很多交通控制策略根本不能实现。在少数几个例子中，一些新的控制策略确实能得以实现，但他们却没能对早期的控制策略进行改进。由于缺乏能提高交通状况、特别是缺乏拥塞网络交通状况的实时控制策略，几乎可以说真正成熟的控制策略仍然不存在。智能化和集成化是城市交通信号控制系统的发展趋势和研究前沿，而针对交通系统规模复杂性特征的控制结构和针对城市交通瓶颈问题并代表智能决策的阻塞处理则是智能交通控制优化管理的关键和突破口。因此，研究基于智能集成的城市交通信号控制系统具有相当的学术价值和实用价值。把智能控制引入到城市交通控制系统中，未来的城市交通控制系统才能适应城市交通的发展。从长远
14、来看，该研究具有巨大的现实意义。1.1 本课题研究的意义及发展趋势 经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。交通灯是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济将设的重要因素。城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾事故导致城市交通拥挤的根本原因。城市街道网络上的交通容量的不断增加，表明车辆对道路容量的要求仍然很高，
15、短期内还不可能改变。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得什么样的实际发展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。可以肯定的说，对减轻交通拥塞及其副作用特别是对于大的交通网络而言，仍然缺乏一种真正的交通响应控制策略。计算机硬件能力与控制软件能力很不相符，由此造成的影响是很多交通控制策略根本不能实现。在少数几个例子中，一些新的控制策略确实能得以实现，但他们却没能对早期的控制策略进行改进。由于缺乏能提高交通状况、特别是缺乏拥塞网络交通状况的实时控制策略，几乎可以说真正成熟的控制策略仍然不存在。智能化和集成化是城市交通信号控制系统的发展趋势和研究前沿，而针对交通系统规模复杂性特征的控制结构和针对城市交通瓶颈问题并代表智能决策的阻塞处理则是智能交通控制优化管理的关键和突破口。因此，研究基于智能集成的城市交通信号控制系统具有
