基于单片机的交通信号灯控制系统的设计-大学论文 .pdfVIP

广西工学院理学院电科专业2012届毕业设计论文基于单片机的交通信号灯控制系统的设计

1绪论

今天，红绿灯安装在各个路口上，已经成为指挥交通车辆最普遍的交通技术。但是

这种技术早在19世纪就已经出现了。

世界上最早的交通信号灯出现于1858年，在英国伦敦道口上安装了以燃煤气为光

源的红，蓝两色的机械扳手式交通信号灯，用以指挥车辆的通行。接着1868年，在英

国伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，出现了世界上最早的煤气红绿灯。再到

20世纪初，美国出现了以电气启动的红绿灯，这种红绿灯由红黄绿三种颜色圆形的投光

器组成。红灯亮表示禁止车辆通行，绿灯亮表示允许车辆通行，黄灯闪烁表示警告。到

了20世纪中期相继出现了带有各种红外线的红绿灯、压力探测红绿灯、扩音器红绿灯

等各种交通信号灯。

交通信号灯的出现，使交通规则得到了很大的改善，对于车辆的管理和通行，交通

事故的发生得到了明显的减少。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各

种交通信号灯做了明确的规定。绿灯表示通行，在绿灯下，车辆向相应的方向行驶，除

非另一种标志禁止某一种转向。红灯表示禁止，在红灯下，车辆必须在相应的停车线后

停车。黄灯表示警告，在黄灯下，已经穿越停车线的车辆和行人应继续向前，而为超出

停车线的车辆在停车线后等待。对于左转和右转的车辆在通过道口时，应先让在道口上

行驶的车辆或者人行道行走的行人优先通行。

随着经济的快速发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。如：道路

拥堵、塞车、交通事故等现象越来越严重，直接造成的经济损失也越来越大，而且还在

以一定的速率在不断的增长。由于人民生活水平的提高，人们对交通安全也提出了更高

的要求。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，提高交通

的管理质量和服务要求，同时也提高了交通运输的安全性。并在一定程度上尽可能的降

低由道路拥堵造成的经济损失，同时也大大的降低了人力资源的消耗。

中国是世界人口大国，而中国的车辆也在不断的增加，交通灯的管理控制更是起着

重要的作用，而智能交通灯的出现更是发挥了他举足轻重的低位。它不仅可以替代了更

多的人力资源，从而也带来了更多的经济和社会效益，为创造美好城市发挥着更大的作

用。

-1-

广西工学院理学院电科专业2012届毕业设计论文基于单片机的交通信号灯控制系统的设计

2课题的设计要求和设计方案

2.1设计要求

2.1.1题目概述

道路交通信号灯是道路交通安全的产品，它可以加强道路交通管理，减少交通事故

的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。它适用于各种十字、丁字

等交叉路口，由道路交通信号灯控制，指导车辆和行人安全而有序地通行。

2.1.2设计任务

设计一种交通信号灯的控制系统。要求直观，简单。能够满足十字路口交通等的使

用需求。

2.1.3设计要求

1.交通路口为十字路口。

2．马路为双向六车道，即要有左转灯，直行灯，右转灯。

3．要考虑人行横道的信号灯。

4．有显示设备可以显示通信时间。

5．要求通行时间可调。

2.2设计方案

2.2.1供电方案

系统要在正常而稳定的状态下工作，必须要有可靠的电源。而本次基于单片机的

设计需要显示的芯片较多，电源供应量大，因此本次设计了如下三种方案。

方案一：利用独立的稳压电源供电。优点是可提供稳定而可靠电源，而且可以利用

220V电压转化，不受各种因素的限制；缺点是各模块都采用独立电源，会增加本次设计

的难度，而且对其他电路还会造成一定的干扰。

方案二：采用USB转接口5V电压供电，这样简单明了，但是单单一个5V电源供电

可能会显得电源不足，而无法满足实际的需要。

方案三：采用USB转接口5V双电源电压供电，这样把本次设计分为两大模块，一

是交通信号灯控制系统，二是万年历系统，采用双电源供电，一个为交通信号灯控制系

统提供电源，另一个为万年历系统提供电源。这样即简单而又可提供稳定的电源。

考虑到实际情况和电路的简洁，本设计采用了第三套方案，此方案在电路的设计上

可以把系统分为两大模块，使系统设