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1、 . 目 录摘 要IIIAbstractIV第1章 绪论11.1 设计研究背景与意义11.2 国外交通灯研究的发展概况11.3 课题设计容3第2章 设计基础42.1方案论证42.1.1 控制模块选择方案42.1.2 显示模块选择方案42.1.3 输入模块方案选择52.1.4 电源模块方案选择52.1.5 设计要求52.2 单片机概述62.3 主控制器AT89S5262.3.1 P3口第二功能表72.4 单片机最小系统72.4.1 电源电路82.4.2 时钟电路82.4.3 复位电路92.4.4 EA/VP引脚92.5 数码管102.5.1 工作原理102.5.2 驱动方式11第3章 系统硬件设
2、计143.1 总体设计与功能描述153.2系统整体电路153.3 系统各组成部分16 / 3.3.1 主控制器AT89S52163.3.2 显示元件173.3.3 ISP接口173.3.4 LED模拟灯组173.4 电路板设计183.4.1 PROTEL简介183.4.2 电路板设计19第4章 软件系统设计204.1 编程软件Keil简介204.1.1 软件主流程图设计204.1.2 紧急状态子程序214.1.3夜间状态子程序224.2 计数器初值设置224.2.1 倒计时显示的理论分析234.3 外部中断23第5章 软件仿真255.1 PROTEUS简介255.2 仿真结果25第6章 软硬件
3、调试27第7章 结论与展望28参考文献29致 30附 录31附录1 原理图31附录2 PCB图32附录3 实物图33附录4 程序34附录5 外文文献翻译41附录6 设计任务书50附录7开题报告52摘 要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，不断的改变着人们的生活，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但是仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以与与针对具体应用对象的软件结合，加以完善，这样才能够给人们带来更有价值的应用。经济的发展使车辆越来越普遍，因此，人、车的通行秩序的维持，就要依靠交通信号灯的自动
4、指挥系统。交通信号灯控制方式有很多。交通灯控制系统通常要实现自动控制，本系统采用MCS-51系列单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器，以共阳极双位数码管显示倒计时间，实现了能根据实际车流量设置红绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩2秒时绿灯闪烁示警（交通灯位选通过P1口输出，显示时间通过P2口输出至双位数码管）,另外，可以通过按键分别实现紧急模式和夜间模式以达到智能和节能的效果。系统整体电路包括单片机最小系统、交通信号灯模块和显示电路模块，将以上模块综合连接起来，以实现整体系统功能。软件部分则采用KEIL C语言编程，使单片机的中断和计时功能，用以实现所设想功能。本系统设计
5、周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。 关键词：单片机；交通灯 ；数码管AbstractIn recent years, with the rapid development of technology, SCM applications are deepening constantly changing peoples lives, while detection technology is increasingly driven by traditional control updates.In the real-time detection and automati
6、c control of microcomputer application system, the micro-controller is often used as a core component, but only SCM knowledge is not enough, we should based on the specific hardware architecture, as well as application-specific objects and combine software, to be perfect, so as to be able to bring m
7、ore valuable applications.The developments of the science and the technology make it possible to own cars for people. Therefore, to make sure the passage of people and cars in a perfect order, the traffic lights on the automatic control system is needed. There are many ways to control the traffic li
8、ghts. Traffic light control systems typically achieve automatic control,the system uses the MCS-51series single-chip AT89S52 as the center device designed to control the traffic lights,with common anode dual digital display countdown to achieve the set according to the actual traffic green light to
9、kindle a function of time ; lighting the red-light and green-light by turn and lighting the yellow-light to warm while 2 seconds left(outputting the traffic light signal by P1,outputting the time by P2 and showing the time on double-digits nixie tube).In addition, the emergency mode and night mode c
10、an be achieved through the buttons to achieve intelligent and energy saving effect. The whole circuits include the smallest single chip systems, traffic lights module and display module. Integrate circuit module above in order to achieve the overall system function. In this design, software part use
11、s the LEIL C language programming, and uses interrupt and time function to facilitate the imagine function convenient. Short of the design cycle, high reliability, practical, simple operation, easy maintenance, the expansion of powerful is this system.Key words: SCM; traffic light；nixie tube第1章 绪论1.
12、1 设计研究背景与意义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、制约城市经济建设的重要因素。城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾事故是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，对于减轻交通拥塞与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
13、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。从长远来看，该研究具有巨大的现实意义
14、。1.2 国外交通灯研究的发展概况随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、交通阻塞和交通污染问题愈加突出。为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题
15、的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的资源和财力以与环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术与计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗，本文就是通过对交叉路口交通信号的智能控制，达到优化路口交通流的目的。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”
