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智能交通灯控制系统的设计

上海交通大学

学号

专业（班级）

1

基于单片机的智能交通灯控制系统的设计

目录

第一章绪论3

1.1交通灯控制系统的研究现状3

1.2基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义2

第二章智能交通灯控制系统的相关设计4

2.1智能交通灯控制系统规划4

2.2智能交通灯控制系统设计原理4

2.3智能交通灯控制系统设计实现的功能5

第三章智能交通灯控制系统的硬件设计6

3.1AT89S51单片机简介6

3.1.1AT89S51单片机的主要性能参数6

3.1.2AT89S51芯片内部结构简介6

3.1.3主要引脚功能7

3.2控制器的原理框图9

3.3各模块控制电路11

3.3.1、车检测电路11

3.3.2信号灯电路13

3.3.3时间显示电路13

3.3.4紧急转换电路15

第四章智能交通灯控制系统的软件设计18

4.1交通灯的软件设计流程图18

4.2控制器的软件设计18

4.2.1每秒钟的设定19

4.2.21秒的方法19

4.2.3软件延时20

第五章系统分析及改进措施21

参考文献22

2

第一章绪论

1.1交通灯控制系统的研究现状

在今天，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日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。1914年，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，安装在纽约市5

号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。而中国最早的马

路交通灯却是诞生于1928年的上海英租界。从最早的手牵皮带到20世纪50年代的

电气控制,从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动

化上不断地更新、发展和完善。但是，随着社会的不断进步，传统的交通灯的缺陷

也日益出现，其中设计过于死板，达不到道路的最大通行效率是最明显的问题，红

绿灯交替变换时间过于程式化。

随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求量不断增大，城市的交

通拥护问题日益严重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制灯，通常的做法是：

事先经过车辆流量的调查，利用传统的方法设计好红绿灯的延时，然而，实际上的

车流量是不断变化的，有的路口在不同的时间段车流量的大小甚至有很大的差异，

所以说，统计的方法己不能适应迅速发展的交通现状。

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门，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：1．两车道的

车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，

放行时间应该长些；另一车道为副干道，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，臂如，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