基于单片机的交通灯控制系统方案设计.pdf

题目：基于单片机的交通控制系统方案设计 目录 1、设计背景 1 1.1、产品设计的必要性与可行性分析 1 1.2、设计要求 1 1.3、设计条件 1 1.4、设计环境 2 2、系统总体设计 2 2.1、总体方案设计2 2.2方案选择 2 3、系统硬件设计 2 3.1、单机片元件选型2 3.2、系统主电路图5 4、系统软件设计 6 4.1、编程软件介绍6 4.2、程序设计流程6 5、系统仿真与测试 8 6、单片机源程序 10 总 结 22 参考文献 22 基于单片机的交通灯控制系统方案设计 1、设计背景 1.1、产品设计的必要性与可行性分析 近年来随着科技的快速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控 制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往 作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构 [1] 进行结合 ，加以完善。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。 1.2、设计要求 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一 方向禁行，持续一定时间， 经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。 东西方向红灯灭，同时绿灯亮，南北方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时20 秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向通行。 东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时5秒。此状态下， 除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。 南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时30 秒。此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。 南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时5秒。此状态下， 除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。 1.3、设计条件 本系统采用STC89C51单片机、74HC245驱动电路以及外围的按键和数码管 1 显示等部件，设计一个基于单片机的交通灯控制系统方案设计。设计通过两位一 体共阴极数码管显示，并能通过按键对定时进行设置。本系统实用性强、操作简 单、扩展功能强，在相同的时间里提高通车的质量、效率，并能在高峰期根据实 际状况结合方程式控制按钮来调整主次干道的通车时间，降低交通拥挤堵塞现象。 1.4 、设计环境 硬件与软件的设计一般都要分别借助一些软件，我采用到用作电路设计与制 [1] 版的Protel, MCS-51 程序开发工具KEIL等 。 2 、系统总体设计 2.1、总体方案设计 方案一:采用STC89C51单片机作为控制器，东西方向和南北方向各设有红灯、 黄灯、绿灯各一组。状态一为主干道绿灯亮，支干道红灯亮20秒，状态二为主 干道黄灯亮，支干道红灯闪烁4秒状态三为主干道红灯亮，支干道绿灯亮12秒， 状态四为主干道红灯闪烁，支干道黄灯亮4秒。四个状态一直循环，并有数码管 显示时间。 方案二:采用STC89C51单片机作为控制器，设在十字路口，分为东西向和南 北向，在任何时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂 的过渡时间，将通行禁行方向对换。东西南北四个路口均有红绿黄3灯和数码显 示管4个，在任意一个路口，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警 告行止状态将变换。 2.2 方案选择 综合以上两种方案，结合我自身的知识结构以及现有的材料我采用方案二。 3 、系统硬件设计 3.1、单机片元件选型 实现本设计要求的具体功能，选用STC89C51 单片机及外围器件构成最小控 制系统，12个发光二极管分成4组红绿黄三色灯构成信号灯指示模块,8个LED 东西南北各两个构