精品基于单片机的交通灯控制系统毕业论文.doc

精品基于单片机的交通灯控制系统毕业论文 目 录前 言 1 一 交通灯发展概述 1 二 课题的背景及意义 2 三 课题的任务及要实现的主要功能 2 第一章 交通灯的总体方案设计与论证 3 1.1单片机与外围接口部件 3 1.2电源提供 3 1.3 倒计时显示界面 4 1.4 输入键盘 4 1.5 交通灯显示 5 1.6 系统稳定运行保障系统 6 1.7 理论分析与计算 6 第二章 硬件的选择与简介 10 2.1单片机的简介 10 2.1.1单片机的三大阶段 10 2.1.2以8位单片机为起点的发展阶段 11 2.1.3?单片机的发展趋势 12 2.1.4单片机的组成及特点 13 单片机的组成 14 单片机的特点 14 2.1.5单片机的分类 14 2.2单片机的应用 15 2.2.1单片机的应用分类 15 2.3 8051芯片简介 16 2.3.1 8051内部结构 16 2.3.2 8051的引脚说明： 18 2.4 8255芯片简介 18 2.4.1 内部结构 19 2.4.2 引脚功能说明 20 2.4.3 芯片功能 21 2.5 其他器件 22 2.5.1 数码管与交通信号灯 22 2.5.2 看门狗MAX692 23 第三章 控制器硬件系统设计 26 3.1 系统硬件设计方案 26 3.2 系统工作原理 28 第四章 控制器的软件设计 30 4.1 交通灯燃亮时间的设定 30 4.2 软件延时 32 4.3 时间及信号灯的显示软件设计 33 4．4 程序设计 34 第五章 调试过程 38 结 论 39 致 谢 39 参考文献 40 附录 40 附录1：实验程序原代码 40 附录2：实验原理图 45 前 言 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。 一 交通灯发展概述 在今天，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。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。它由红绿两色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，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。 二 课题的背景及意义 随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。我国是13亿多人口的大国，到2004年，全国的机动车保有量超过了6000万，而全国公路通车总里程只有14。3万