交通信号灯设计教材 .pdfVIP

电气工程与自动化学院

课程设计报告

（嵌入式技术实践）

题目：基于单片机原理的交

___通信号灯设计___

专业班级：____

学号：__________

学生姓名：__________

指导老师：_____

2012年7月4日

目录

第一章前言…………………2

1.1课程设计背景6

1.2国内外研究现状7

1.3本课题研究内容及意义10

第二章系统总体的方案及设计要求2

2.1本实验设计的思路2

第三章电路原理图与说明6

3.1电路图6

3.2仿真图7

3.3硬件图10

第四章硬件设计3

4.1硬件框图3

4.2双色发光二极管3

4.3双色灯与数码管显示的对应关系4

4.4交通灯的状态4

第五章软件设计11

5.1主程序流程图11

5.2源程序清单及注解13

第六章心得与体会17

第七章参考文献19

附录19

第一章前言

1.1课称设计背景

交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，

这点更是体现的淋漓尽致。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。本系统采用单片机

AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的状态显示以及倒计时。

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

传统控制检测日新月益更新。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。

系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时功能，较好的模拟实现了十字路

口可能出现的状况。软件上采用汇编语言编程，主要编写了主程序，LED数码管

显示程序，键盘程序。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。

1.2国内外研究现状

目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;

有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计

的方法。目前，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，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。2．两条干道的红绿时间不能随时间的改变而修改。

1.3本课题研究内容及意义

3

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三

者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系

统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系

统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。所以，如何采用合适

的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、

城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待

解决的主要问题。

4

第二章系统总体的方案

利用单片机中的定时器、IO接口、中断系统、8279、四位数码管等资源，

设计一个十字路口交通信号灯的控制模拟系统。允许修改各状态下的通行时间，