交通灯系统设计 .pdfVIP

.

目录

前言1

第1章绪论3

1.1课题的背景及意义3

1.2课题研究的主要内容4

第2章总体方案设计5

2.1本课题研究主要内容5

2.2本课题的设计思路5

2.3方案论证与比较5

2.4总体方案组成和说明7

第3章硬件电路设计8

3.1单片机最小系统8

3.1.1AT89C51单片机概述12

3.1.2AT89C51晶振连接电路设计9

3.1.3AT89C51复位电路设计15

3.2按键接口电路的设计11

3.3指示电路的设计12

3.4显示电路的设计12

3.5电源电路设计13

第4章软件设计19

..

4.1软件流程图19

4.1.1主程序的设计19

4.1.2按键扫描处理子程序的设计20

4.2PROTEUSPROFESSIONAL软件仿真15

结论与致谢23

参考文献18

附录A硬件部分连接图19

附录B软件程序清单27

前言

放眼当今世界技术领域，自动化技术是实际应用最广泛、发展势头最强劲、

经济效益最明显的技术之一。尤其当计算机技术、信息技术与自动化技术融为一

体的时候，更显示出这项技术所具有的独特优势和无比强大的生命力。本次设计

以单片机为基础进行控制技术的实现，就是因为它不但有普通集成电路无可比拟

的实用价值，而且在当今国内外自动控制技术领域中占有相当重要的地位和作

1

用。

实用单片机控制技术，是自动化控制中应用最为广泛的重要控制方法，是提

高自动化控制水平和产品技术含量必备手段。单片机的大量应用，已经引发了自

动控制领域的一场重大的革命。在当代自动化领域中，没有计算机、单片机的控

制就是一种不完善的控制,因此研究和应用单片机控制技术，具有重要的实际意

义。此外单片机具有其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等特点，在各个

领域中都得到了广泛的应用，特别在工业控制、智能化仪器仪表、产品自动化、

分布式控制系统中都已取得了可喜的成果。单片机已经成为衡量工业发展水平的

标志之一，是产品更新换代、发展新技术、改造老产品的主要手段。

电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路共

四个阶段。通用型单片机是一种基本芯片,它的内部资源丰富,性能全面且适用性

强，能覆盖多种应用需求。用户可以根据需要设计成各种不同应用的控制系统,

即通用单片机有一个在设计的过程,通过用户的进一步设计才能组建成一个以通

用单片机芯片为核心在配以其它外围电路的应用控制系统。

随着我国城市现代化进程的不断推进，交通问题是影响我国社会经济发展的

一个大问题，而城市道路交通问题的核心就是对十字交叉路口交通信号的控制。

因此，国外一些发达国家把城市交通信号控制研究的重点放在城市交通干线和区

域的控制上，可是控制效果并不明显。人们对十字路口交通信号的控制方法大致

有如下两种方式：其一是建立城市交通流的数学模型，提出优化算法，但由于十

字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，所以数学模型难以建

立，控制策略中的最优目标也很难实现，且算法复杂、计算量大，实践证明控制

2

效果不理想，实时性较差；二是根据模糊控制的方法，根据十字路口交通的车辆

数确定某一相位的绿灯初始时间和绿灯延长时间，对交通灯的控制实现了一定的

模糊化，但是在控制过程中相位转换的顺序不变，因而面对我国城市如此复杂的

交通系统，难以保证其灵活性和实时性。因此，结合我国城市道路交通的实际情

况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统是当前的主要任务，以

最大限度地减少了十字路口的车辆平均延误时间，提高了路口通行能力，从而达

到缓解交通拥挤的目的。

本次设计的模拟交通灯控制系统是以MCS-51系列AT89C52单片机为核心，通

过Pro