智能交通灯控制系统14254720.doc

摘要 根据8051单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，本文提出一种用单片机自动控制交通灯及时间延时的方法。同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。十字路口状态灯为6种转换模式，分别用黄、红、绿色灯的不同组合来表示。目的是利用毕业设计这段时间学习利用8051型单片机进行十字路口双车道交通灯控制系统的设计。 8051型单片机是常用的控制芯片,在智能仪器、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为交通灯控制的例子也很多。使用8051单片机能够实现交通灯控制全过程的自动控制，而且8051型单片机易于学习、掌握，性能价格比高。使用8051型单片机设计十字路口交通灯控制系统，可以准确的反映交通灯控制系统的几种模式的转换。完成交通控制模式中红黄绿随着时间的变化的六种模式，可以应用到一般中小型的十字路口。 本文介绍了控制基本原理以及控制的表现，同时也介绍了城市交通信息系统的设计目标, 开发途径及其系统结构与功能。本设计对其电源供电、发光二极管构成的负载结构、灯色时间检测都给出了精巧合理的优化结构，大幅度地提高了产品可靠性并降低了制造成本。并且模拟了现实生活中的十字路口交通灯控制系统,具有很强的实用性。 关键词: 8051单片机；交通灯；软件；硬件；延时定时 目录 前言 - 1 - 1 交通灯管理方案论证 - 3 - 1.1 设计任务 - 3 - 1.2 方案分析及比较选择 - 3 - 2 交通灯控制系统的总体设计分析 - 5 - 2.1课题设计思想 - 5 - 2.2交通灯控制系统硬件模拟框图及分析 - 5 - 2.3计数器初值计算 - 8 - 2.4计算公式 - 8 - 2.5 1秒的方法 - 8 - 3 交通灯系统硬件设计 - 9 - 3.1 单片机概述 - 9 - 3.2 系统构成 - 11 - 3.2.1芯片8051介绍 - 11 - 3.2.2芯片8051的管脚图 - 13 - 3.2.3 8051内部结构分析 - 14 - 3.3 MCS-51的引脚说明 - 16 - 3.4 四个I/O口的简介 - 18 - 3.5 74LS04驱动电路 - 20 - 3.6 LED发光二极管 - 20 - 4 系统软件分析介绍 - 22 - 4.1 系统软件设计 - 22 - 4.1.1 应用系统软件的功能 - 22 - 4.1.2 软件设计流程图 - 22 - 4.1.3 应用系统软件设计 - 24 - 4.2 对现有程序的扩充 - 25 - 5 实验平台 - 27 - 5.1实验平台仿真器的选择 - 27 - 5.2 WAVE 6000的进入和运行 - 28 - 结 论 - 31 - 致 谢 - 32 - 参考文献 - 33 - 附 录 - 34 - 程序实现代码 - 34 - 前言 现如今，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