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《单片机原理及应用》大作业

题目：交通灯控制系统设计

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-I-

摘要

随着现代社会对交通运输的日趋依赖，交通灯成为了人们生活中不可或缺的

一部分。传统的交通灯控制系统虽然在一定程度上可以满足指挥路口交通的需

要，但随着城市规模的不断扩大，原有的交通灯控制系统已经表现出明显的缺点：

红绿灯时间相对固定，不能伴随车流量的改变而调整红绿灯的显示时间。

本设计以AT89S51单片机为核心，外接外围电路构成基本电路，使硬件电路

能适应所完成的控制功能。在Keil软件中编写C语言程序，最后用Proteus软件进

行仿真，基本实现了智能交通灯的模拟。该系统可控制红、绿、黄灯按时间依次

变换，并有倒读秒功能。在此基础上，通过传感器对车流量的情况进行数据采集。

将采集的数据传送给控制中心，进行分析比较。根据比较的结果，将具体的车流

量转换成两相位车流量大小的比值。根据比值转换成对红绿灯时间的控制，使交

通信号灯时间可根据车流量改变，提高了交叉口的通行效率。

关键词：单片机；交通灯；倒计时显示；传感检测

-II-

目录

目录

题目II

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第1章绪论1

1.1课题背景1

1.2课题研究的意义2

1.3智能交通灯的研究背景2

1.4国内外研究现状3

1.5我国交通灯现状3

1.6论文结构4

第2章智能交通灯控制系统方案设计5

2.1智能交通灯控制系统的通行方案设计5

2.2智能交通灯控制系统的功能要求6

2.3智能交通灯控制系统的基本构成及原理7

2.4本章小结7

第3章系统硬件电路的设计8

3.1主要硬件的选型8

3.1.1单片机的选型8

3.1.2车流量检测传感器的选型8

3.1.3电源电路的选型10

3.2系统硬件总电路构成及原理10

3.2.1系统硬件电路构成10

3.2.2系统工作原理11

3.3AT89S51单片机简介12

3.3.1单片机的概述12

3.3.2AT89S51主要引脚功能12

3.3.3AT89S51芯片最小系统15

3.4车流量检测模块介绍16

3.4.1光电开关的工作原理17

3.4.2光电开关的分类17

3.4.3光电开关的应用18

3.5其它硬件介绍19

3.5.1发光二极管19

3.5.2七段LED数码管19

3.5.3电源电路设计20

3.5.4蜂鸣器21

3.6本章小结21

第4章软件设计23

4.1主程序设计23

4.2车流量采样程序设计23

4.3显示程序设计27

4.4理论基础知识27

4.4.1定时器原理27

-III-

目录

4.4.2软件延时原理28

4.5本章小结28

第5章智能交通灯的仿真29

5.1Proteus软件介绍29

5.2仿真过程介绍29