基于单片机交通灯的设计.doc

开封大学 机电工程学院应用电子专业毕业论文 题目：基于单片机交通灯的设计 姓名：杨威 指导老师：边疆 学号：2009061569 班级：09应电2班 时间：2011-12-3—2012-05-30 基于单片机交通灯的设计 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，同时带动传统控制检测。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，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软件结合，加以完善。 十字路口车辆，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。靠的是交通信号灯的自动指挥系统来实现这井然秩序。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机1和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过801芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能交通灯信号通过P口输出显示时间直接通过8255的P输出；实用性强操作简单。。摘 要 I Abstract II 目 录 III 第1章 绪论 1 第2章 总体规划方案 9 2.1 规划设计方案 9 2.2 交通管理的方案论证 9 第3章 系统的芯片简介 10 3.1 MSC-51芯片简介 10 3.1.1 MCS-51单片机内部结构 10 3.1.2 MCS-51的引脚和功能概述 11 3.2 8255芯片简介 13 3.2.1 8255A 的内部结构 13 3.2.2 8255可编程并行接口芯片简介 14 第4章 系统硬件设计 19 4.1 系统总框图设计 19 4.2各个模块电路设计 24 4.2.1 键盘设置电路 24 4.2.2 看门狗硬件电路 25 4.2.3 显示电路 25 4.2.4 交通灯的控制电路 25 第5章 系统的软件设计 27 5.1 系统总程序设计 27 5.2每秒钟的设定 28 5.2.1计数器初值计算 28 5.2.2 计算公式 28 5.2.3 １秒的方法 29 5.2.4 相应程序代码 29 5.2.5 软件延时 30 5.3显示程序设计 30 5.3.1显示原理 31 5.3.2 8255输出信号与数码管的连接 31 5.3.3 8255与8051的连接 31 第6章 结论 32 参考文献 33 致 谢 34 附 录 35 附录1：总图 35 附录2：程序源代码 36 第1章 绪论 当今，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，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，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。本论文是基于单片机的交通灯控制设计。 本论文使用单片机的原因是看到单片机的发展趋势。单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。 单片机在目前的