单片机完成交通灯控制系统的设计与实现课程设计.doc

学 生 毕 业 设 计（论 文） 课题名称 单片机完成交通灯控制系统的设计与实现 专业班级 姓 名 系 部 实习单位 指导教师 2010年 6 月 30 日 摘 要 交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的科技手段加以实现。本文在对目前交通控制进行深入分析的基础上，运用检测传感、实时调整智能化控制的实现技术，将传感器监测、实时调整车辆通行时间的算法与单片机控制作用相结合，提出了基于单片机的交通控制系统设计方案。 8051单片机的交通灯控制系统由8051单片机、交通灯显示、LED倒计时、车流量检测及调整、违规检测、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。系统除基本交通灯功能外，还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过、车流量检测及调整、交通异常状况判别及处理等相关功能。理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。 本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，二是进行传感器的硬件电路、显示电路等的设计和基本功能要求。三是进行软件系统的设计，对于本系统，本人采用单片机汇编语言编写，总体上完成了软件的编写。 关键词：交通控制，传感检测，AT89C52，倒计时显示，异常状况判别及处理目 录 摘 要 0 目 录 0 前 言 1 第一章 单片机概述 2 1.1单片机交通控制系统的选题背景 2 1.2单片机交通控制系统选题的现实意义 2 1.3国内外研究现状及其发展 4 1.3.1国内外交通控制技术 4 1.3.2交通控制存在的问题 4 1.4单片机交通控制系统主要研究的内容 5 第二章 单片机交通控制系统总体设计 6 2.1单片机交通控制系统通行方案设计 6 2.2单片机交通控制系统的功能要求 7 2.2.1倒计时显示 7 2.2.2 车流量检测及调整 7 2.2.3时间手动设置 8 2.2.4 紧急处理 8 2.2.5违规检测 8 2.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 8 第三章 系统硬件电路的设计 10 3.1系统硬件总电路构成及原理 10 3.1.1系统硬件电路构成 10 3.1.2系统工作原理 10 3.2单片机的选择 12 3.2.1单片机的概述 12 3.2.2 AT89C52芯片的主要性能 12 3.2.3 AT89C52芯片的内部结构框图 12 3.2.4 AT89C52芯片最小系统 13 3.3其它硬件介绍及连接 14 3.3.1车流量检测电路及模拟 14 3.3.2违规检测电路及模拟 15 3.3.3八段LED数码管 16 3.3.4其它器件 17 第四章 系统软件程序的设计 19 4.1程序主体设计流程 19 4.2理论基础知识 20 4.2.1 定时器原理 20 4.2.2软件延时原理 20 4.2.3 中断原理 21 4.2.4红绿灯时间调整原理 21 4.3子程序模块设计 22 4.3.1按键扫描程序 22 4.3.2状态灯显示及判断 23 4.3.3 LED倒计时显示 23 4.3.4车流量检测中断服务子程序 24 4.3.5紧停及违规中断服务子程序 24 4.3.6红绿灯时间调整程序 25 4.3.7消抖动程序 26 4.4源程序 26 4.5系统软件调试 31 4.5.1 TKS仿真器 31 4.5.2集成开发环境KEIL 31 4.5.3系统软件调试 32 结 论 34 致 谢 35 参考文献 36 前 言 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”。1969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