基于单片机实现的交通灯毕业设计.doc

目录 摘要 3 第1章 绪论 4 1.1 概述 4 1.2 单片机的简介及应用 4 1.2.1智能仪器仪表 4 1.2.2测控技术 5 1.2.3智能接口 5 1.3 设计内容 5 第2章交通灯的总体方案及硬件设计 6 2.1 交通管理的方案 6 2.1.1我国交通法规也对交通指挥信号灯做出规定： 6 2.1.2 交通灯显示时序的理论分析: 6 2.2 总体硬件设计 8 2.3 AT89S51的介绍 8 2.3.1 AT89S51的主要特性 8 2.3.2 AT89S51的硬件结构 9 2.3.3 AT89S51的引脚及功能 9 2.4电源电路 11 2.5 复位电路 11 2.6晶振电路 12 2.7路灯闪烁电路 13 2.8动态显示电路 14 2.9按键电路的设计 16 2.10总体设计的原理图 17 第3章 软件编程设计 18 3.1 设计思路 18 3.2 软件流程 18 3.3延时程序 20 3.4显示程序 20 3.5中断程序 20 第4章Proteus仿真 22 4.1南北直行 22 4.2 南北左拐 23 4.3东西直行 24 4.4东西左拐 25 4.5紧急情况 26 心得体会 27 致谢 28 参考文献 29 附源程序 30 摘要 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。年来科技飞速发展，单片机的应用正在不断深入第1章 绪论 1.1 概述 近年来，随着汽车数量的猛增，我国大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。在这种背景下，89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有4K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，AT89S51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 由于单片机具有抗干扰能力强、可靠性高、灵活性好，环境要求不高，价格低廉，开发容易等特点，它被广泛应用于各个领域。我们这次可靠性高就是用单片机来实现对十字路口交通灯的控制。下面介绍一下单片机在单机应用领域内的主要内容。 1.2.1智能仪器仪表 目前，各种传感器、变送器、控制仪表已普遍采用单片机应用系统。它集测量、处理、控制功能于一体，具有各种智能化功能，如存储、数据处理、查找、判断、联网和语音等功能。例如，精密数字温度计、智能电度表、智能流速仪等。 1.2.2测控技术 用单片机构成的各种工业控制系统中的数据采集系统具有工作稳定可靠、抗干扰能力强的优点，如炉温恒温控制系统、电镀生产自动控制系统等。 1.2.3智能接口 在计算机系统，特别是较大型的工业测控系统中，除通用外部设备外，还由许多外部通信、采集、多路分配管理、驱动控制等接口。这些外部设备与接口如果完全由主机进行管理，势必会造成主机负担过重，运行速度降低，接口的管理水平也不可能提高。如果用单片机进行接口的控制与管理，单片机与主机可并行加工处理，可以大量降低接口的通信密度，极大的提高了接口控制管理水平。在一些通用计算机外部设备上，已实现了单片机的键盘管理、打印机控制、绘图仪控制、硬盘驱动控制等。 1.3 设计内容 对于系统的硬件设计，主要包括： 1. 单片机基本系统电路设计； 2. 动态显示电路设计； 3. 电源电路设计； 对于系统的软件设计，主要包括： 1. 系统软件流程图； 2. 系统主程序的设计； 3. 系统中断子程序以及显示电路的设计； 4. Proteus professional软件的模拟仿真等内容； 第2章交通灯的总体方案及硬件设计 2.1 交通管理的方案 2.1.1我国交通法规也对交通指挥信号灯做出规定： 1. 绿灯亮时，准行车辆，行人通行，但转弯的车辆不准妨碍执行的车辆和被放行的行人通行。 2. 黄灯亮时，不准车辆行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行。 3. 红灯亮时，不准车辆，行人通行。 4. 绿色箭头灯亮时，准行车辆按箭头所示方向通行。 5. 黄灯闪烁时，车辆行人在确保安全的原则下可以通行。 信号灯的出现，使交通得到有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力和减少交通事故有明显效果。 2.1.2 交通灯显示时序的理论分析: 下图所示为一种红绿灯规则的状态图 图2-1-1 状态S1南