基于89c51的智能交通灯设计.doc

目 录 前言........................................................1 第1章 交通管理方案论证......................................3 1.1 设计任务 3 1.2 方案介绍 3 第2章 单片机概述............................................7 2.1 AT89c51芯片 7 2.2 89系列单片机的优点 8 2.3 ATMEL89系列单片机的分类 9 2.4 I/O口的功能 9 2.5 结构框图 10 2.6 引脚描述 11 2.7 中断与定时/计数系统 13 2.7.1 中断 13 2.7.2 定时器/计数器的控制寄存器 14 2.7.3 定时工作方式0 16 第3章 交通灯控制系统硬件设计...............................18 3.1系统构成 18 3.2 芯片选择与介绍 19 3.2.1 74HC164芯片介绍 19 3.2.2 max232芯片介绍 19 3.2.3 数码管介绍 20 3.2.4 74LS04输出信号与信号灯 23 3.3 交通灯控制线路图 24 3.4 串口通信接线图 25 3.5 RSR232总线 25 第4章 交通灯控制系统软件设计...............................28 4.1 程序设计流程图 28 4.2 MATLAB的运用 29 4.2.1 MATLAB的语言特点 30 4.2.2 MAX232实现单片机与PC机之间的通讯 33 4.2.3串行通讯的几点说明 33 结论 .......................................................37 参考文献....................................................38 致谢 39 附录一 40 附录二 43 前言 今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 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。它由红绿两块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。 1914年，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，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，当车辆接近时,红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 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。 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。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。 第1章 交通管理方案论证 1.1 设计任务 东西（A）、南北（B