城市交通控制统毕业设计论文.doc

计算机控制技术 题目：交通灯 姓名： 学号： 专业：电子信息工程 院系：电子与信息工程学院 指导老师： 摘要 本系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 引言 近年来，随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何让利用当今计算机和自动控制技术，有效地疏通交通，提高城镇交通路口的通行能力，减少交通事故是很值得研究的一个话题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红绿黄三种颜色的指示灯再加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。我国交通法规也对交通指挥信号灯做出规定： 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。 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。 红灯亮时，不准车辆，行人通行。 绿色箭头灯亮时，准行车辆按箭头所示方向通行。 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。 方案论证与设计 本设计以单片机为核心，以LED数码管作为倒计时指示，根据的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。系统总体设计框图如图所示。 图1-1系统总体设计框图 一．电源提供方案 采用单片机控制模块提供电源。该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。 显示界面方案 采用数码管显示。这种优点是实现简单，可以完成倒计时功能。缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。输入方案 直接在IO口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多由于该系统对交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机控制系统、键盘及状态显示、模块等。 单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机电路、复位电路等组成。 键盘及状态显示，开关键盘输入灯初始时间，通过单片机P1输入到系统。 系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。 图2-4复位电路图 3.LED显示电路 显示器普遍地用于直观地显示数字系统的运行状态和工作数据，按照材料及产品工艺，单片机应用系统中常用的显示器有： 发光二极管LED显示器、液晶LCD显示器、CRT显示器等。LED显示器是现在最常用的显示器之一，如图2-5所示。 图2-5 LED显示器的符号图 发光二极管（LED）由特殊的半导体材料砷化镓、磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件（半导体显示器）。分段式显示器（LED数码管）由7条线段围成8字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种字形或符号。LED数码管有共阳、共阴之分。图是共阳式、共阴式LED数码管的原理图和符号 系统软件流程图设计 一．软件流程图设计 1.主程序流程图 如图3-1主程序流程图 定时中断子程序 图3-2定时中断子程序流程图 3.显示子程序流程图 图3-3显示子程序流程图 4.按键子程序流程图 图3-4按键子程序流程图 系统软件程序设计 ****************; ;*1秒延时子程序*; ;****************; DELAY:MOV R1,#0AH DELAY0:MOV R2,#0C8H DELAY1:MOV R3,#0F8H NOP DELAY2:DJNZ R3,DELAY2 DJNZ R2,DELAY1 DJNZ R1,DELAY0 RET ;***************; ;键盘扫描子程序; ;***************; READKEY: MOV A,#0FFH MOV P3,A MOV A,P3 JNB A