智能交通灯控制系统的设计.docVIP

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前言

1。１概述

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制日新月益的更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是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,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。交通信号灯的出现，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。

随着微控技术的日益完善和发展,单片机的应用在不断走向深入.它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革．也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用,极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题.因此了解单片机知识,掌握单片机的应用技术具有重大的意义。

1.２基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义

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.加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车,车辆分流尚能发挥作用,但根据实际行车过程中出现的情况,还存在以下缺点:1。经常出现的情况是某一车道车辆较多，放行时间应该长一些,另一车道车辆较少,放行时间应该短些。2.没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施，例如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止,让紧急车通过.

基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术.提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率.

1总体设方案

1。1智能交通灯的设计思路

智能交通灯

智能交通灯

LED显

示

剩

余

时

间

相应

交通灯发光

中断进入紧急状态

图1总体设计思路图

图1总体设计思路图

根据智能交通灯的具有的功能，将它主要分为三部分,包括数码管显示剩余时间部分、交通灯显示部分和按键实现部分。总体设计思路如图２—1所示。

1。1。1LED显示剩余时间

根据实际生活中使用的交通灯,在此次的智能交通灯的设计中也将具有显示时间的功能,使我们的设计与实际结合起来,在此部分LED灯将配合红黄绿灯的发光时间显示数据,对于每个数据将使用定时器来实现定时1秒,当1秒时间到达,ＬＥＤ上显示的时间自动减1,当时间减至为0，交通灯变换红黄绿灯。

1．1。2交通灯

此部分将与LEＤ灯紧密联系起来,当数码管显示数字减至为0时，变换发光的灯，不为0，将保持原有状态。

１。1.3紧急状态的设计

在现实生活中随时有突发情况的发生，为了保证交通的正常通行,特地设计了应对紧急状况的特殊情况。在出现紧急状况时,可以通过人为操作进入特殊情况。在此包含了４种特殊情况，包括加长东西南北方向的通行时间,四个方向均禁行，东西方向保持通行南北方向禁行，南北方向保持通行东西方向禁行。当特殊情况结束时,人为操作进入正常状态。

２单元模块设计

２。1硬件设计

2.１。１ＡT89C５1介绍

芯片AT89C５1的外形结构和引脚图如图3—１所示。AT８9C５１是一种带4Ｋ字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—ＦlashＰroｇｒaｍmabｌeandＥｒａsaｂlｅＲeadＯｎlyMeｍｏｒy)的低电压,高性能ＣMＯS８位微处理器,俗称单片机。该器件采用AＴMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MC—51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CＰU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEＬ的AT89Ｃ51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

图2AT89Ｃ51引脚图

2。1.2芯片74LS２73介绍

7４LS273是8位数据／地址锁存器,如图3-2所示,它是一种带清除功能的8Ｄ触发器,下面介绍一下它的管脚图功能资料。

1脚是复位CLR,低电平有效，当１脚是低电平时，输出脚2(Q０）、5（Q1）、6(Q2）、9(Ｑ３)、１2(Q４)、1５(Ｑ５)、１6(Q６)、19（Ｑ7)全部输出0,即全部复位。

当1脚为高电平时,1１（ＣLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿，立即锁存输入脚3、４、7、8、１3、14、1７、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚２（Q0）、5(Q1)、６（Ｑ2）、９（Ｑ3）、12(Q４)、15(Q5)、16（Q6）、1９(Q7）上。

图３74LＳ273引脚图

2。1。3多位数码管

图４多位数码管

LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状,因此也称为七段ＬED显示器.为了显