交通信号灯控制程序及其硬件实现.docx

交通信号灯控制程序及其硬件实现目录

摘要 I

第1章绪论 1

1.1研究背景 1

1.2智能交通灯技术的概况 1

1.3基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义 2

第2章单片机介绍 3

第3章智能交通灯系统硬件设计 5

3.1交通灯系统硬件概况 5

3.2信号输入设计 5

3.3交通灯系统各模块电路及功能 5

3.3.1主控模块 5

3.3.2LED显示模块 8

3.3.3DS1302时钟采集模块 9

3.3.4按键模块 9

3.4车流量检测系统各模块电路及功能 10

3.4.1HC-SR04超声波测距模块 10

3.4.2车流检测原理 10

第4章智能交通灯系统软件设计 12

4.1程序主体设计流程 12

4.2子程序模块设计 13

4.2.1倒计时显示程序 13

4.2.2按键控制程序 14

4.2.3信号灯显示程序 15

4.2.4DS1302子程序 16

4.2.5车流量检测子程序 17

第5章系统调试 19

结束语 24

参考文献 25

附录 27

摘要

交通系统信号灯是交通指挥秩序中的一部分，是交通道路的一种指令语言。其控制方式可分为定时控制、感应控制、自适应控制，是加强城市交通管理的不二利器。为了维护交通秩序并保障行人安全，各个地区的道路口都会安装不同功能程度的交通信号灯。一般都是红黄绿三色灯，红灯停，绿灯行，黄灯等一等，以此来发号施令，维持交通秩序。采用交通信号灯控制系统维持交通秩序，既节省了人力，也节约了物力。同时，交通系统信号灯，是道路交通控制的一项结合了实用性与历史性的伟大创造，可以让混乱无序的道路交通变得有秩序，既方便了管理人员在岗时的指挥管理，可以有效的保证路面的顺畅，方便出行；也在一定程度上缓解了我国交通拥堵的问题。

本文将从交通灯控制系统入手，辅以实际的仿真模拟，提高交通道路的运行效率，利用单片机设计交通灯。并将着重于利用的单片机原理及特性，分析每部分电路的功效作用。本次设计结合了模拟电子技术和单片机的基本研究方法，依照实际交通路口进行完善，并最终实现维持交通秩序。思路是基于单片机的交通灯设计方案结合所学课程知识，着重以单片机为主体去研究问题，把相关的专业知识运用到本次设计中，完成其应有的功能作用，最终达到红黄绿三灯的交替自动变换。

关键词单片机；交通灯；交通灯控制

第1章绪论

1.1研究背景

我国近年来的经济技术上的快速发展，人们的生活以及消费水平都走了非常明显的提升，对于汽车的需求也有了显著的提高，现在在我国拥有私家车已经是一件很常见的事情，再加上我国的人口众多且人口密度大，车辆的增多为我国的交通带来了沉重的负担，也为我们生活增加了许多的麻烦，例如：车辆的违停乱停、司机的交通违规、小区物业对于车辆的管理、车多地少导致停车位紧缺、交通事故、道路拥堵频繁等。其对人民的人身安全问题以及对社会经济损失越来越严重，所以一套简便有效的交通管理系统就显得尤为重要。

近代自动化的飞速发展在交通领域中诞生了交通信号灯，一套实用可靠的智能交通灯系统对于社会的秩序和发展有着巨大的作用，在交通更加完善的同时，人们生活的便利度也有了非常大的提高，社会发展也表现出了更大的发展余地，人民的生活才会安全幸福。自从交通信号灯出现后，使得我国的交通有了非常大的改善，并且在生活使用中交通信号灯已经成为了道路交通的重要部分。它帮助了我们解决了车辆的违章，车辆行人的安全问题等，也使得我们的生活更加井然有序。交通信号灯在我们的生活中发挥着越来越重要的作用因为它不仅节省了更多的人力资源，在社会的有序化发展上也作出了很大的贡献。

关于交通信号灯的研究状况，如今在不同路口安装，是最普遍、也是最有效地疏导汽车的方法，这种方式最早出现于19世纪。虽然，跟随着时代的进步，交通信号灯也随着科技的发展而运用科技进行自动化灯光控制。但是，传统信号仍然存在。再也无法保证持续进步的社会。显而易见的问题是，设计过程太僵硬了，有时信号灯交替启动的过程太于编式化了。随着中国经济的快速发展，我们对各种运输工具的需求也随之增加，问题相应地愈演越烈。目前，在大多数城市，控制交通信号灯的方式仍然比较普遍。然而，在不同时期，在不是标准化的路口在交通流量上也存在着不同，时间不同。时间甚至是大不一样的，因此传统统计法已不能适应当前社会