基于单片机的智能交通灯大学本科方案设计书.docVIP

基于单片机的智能交通灯控制系统设计 指导教师 学院名称 工程学院 专业名称 电气工程及其自动化 论文提交日期 论文答辩日期 答辩委员会主席 ____________ 评 阅 人 ____________  摘 要 交通灯是现代交通非常重要的一个组成部分，一套好的交通灯系统往往对提升城市交通运输效率，降低事故发生率有至关重要的影响。 本系统由单片机系统、双电源供电系统、交通灯演示系统、中断系统组成。 选用单片机作为此次设计的控制系统主要是考虑到单片机的通用性和廉价性。通用性是指单片机的电路以及编程语言相对比其他控制模块来说更加简单和通用，这个对于往后功能的添加以及系统的维护来说更加简便和易行。廉价性是单片机相对于其他的控制模块来说成本更低，一块成熟的STC89C52的成本不过10元，加上其他的外围电路成本也不超过100元，无论是开发成本和维护成本都能够得到很好的控制。本设计选用STC89C52主要也就是基于上述的两个原因。 本交通灯系统选用了LED灯和双位数码管来模拟显示的交通灯切换状态。双电源供电系统采用的是主电源和后备电源供电的方案。双电源供电方案主要是为了应对市电突然掉电或者出现故障的情况，对于持续的保持整体系统的正常工作具有重要意义，其原理主要是利用二极管的单向导电性所带来的开关功能来实现双电源瞬时的切换。中断系统所实现的功能是在有特定需要的情况下实现对交通灯状态的控制。这些状态包括全红灯和高低峰即时切换。 本系统除了实现最基本的交通灯功能以外，还可实现高低峰分时段控制方案以应对不同时段的不同交通状况，城市的交通早晚时段的流量往往能够达到最大，分时控制对于提高城市交通效率有非常重要的作用。 关键词： 单片机 STC89C52 交通灯 分时系统 双电源 PAGE II 目 录 1 HYPERLINK \l 前言 前言1 1.1 HYPERLINK \l 交通灯的历史和现状 交通灯的历史和现状1 1.2 HYPERLINK \l 单片机相关介绍 单片机相关介绍1 1.3 HYPERLINK \l 课题意义 课题意义2 2 HYPERLINK \l 课题内容 课题内容3 3方案比较、设计和论证3 3.1 HYPERLINK \l 供电方案 供电方案3 3.2 HYPERLINK \l 显示界面方案 显示界面方案3 3.3 HYPERLINK \l 输入方案 输入方案4 4 HYPERLINK \l 系统设计 系统设计4 4.1 HYPERLINK \l 交通灯规则方案 交通灯规则方案4 4.1.1 HYPERLINK \l 相位的概念 相位的概念4 4.1.2 HYPERLINK \l 交通灯状态 交通灯状态4 4.1.3 HYPERLINK \l 高低峰分式管理机制 高低峰分时管理机制6 4.2 HYPERLINK \l 软件编程 软件编程8 4.3 HYPERLINK \l 硬件设计部分 硬件设计部分9 4.3.1 HYPERLINK \l 单片机系统 单片机系统9 4.3.2 HYPERLINK \l 交通灯演示系统 交通灯演示系统12 4.3.3 HYPERLINK \l 双电源供电电路 双电源供电电路12 4.3.4 HYPERLINK \l 中断系统 中断系统14 5 HYPERLINK \l 系统调试 系统调试14 5.1 HYPERLINK \l 断电调试 断电调试14 5.2 HYPERLINK \l 通电调试 通电调试15 HYPERLINK \l 基本要求部分的测试与分析 5.3 基本要求部分的测试与分析15 6 HYPERLINK \l 结论 结论15 HYPERLINK \l 致谢 致 谢16 HYPERLINK \l 参考文献 参 考 文 献17 HYPERLINK \l 英文摘要 英 文 摘 要18 HYPERLINK \l 附录一 附录一 系统主板电路19 HYPERLINK \l 附录二 附录二 程序清单20 附录三 系统实物图36 成绩评定表 PAGE \* MERGEFORMAT 37 HYPERLINK \l 目录 1. 前言 1.1 交通灯的历史和现状 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。它由红绿两色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