十字路口交通灯控制系统设计毕业论文.doc

毕业论文（设计）

题目：十字路口交通灯控制系统设计

摘要

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。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软硬件结合，加以完善。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统主要采用MSC-51系列单片机8031来设计交通灯控制器，利用单片机的定时器产生秒信号，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并且用4只数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。本系统除了可以按照设定程序自行运行外，还可以通过按键设置主干道和次干道的通行时间和暂缓通行时间。本系统可实现基本交通灯功能，系统实用性强、操作简单。

关键字：单片机十字路口交通灯8031

目录

TOC\o1-2\h\z\u一、引言 5

1.1设计背景及意义 5

二、设计论证方案 7

2.1主控芯片选择 7

2.2电源模块选择方案 7

2.3显示模块选择方案 7

2.4数码管显示模块选择方案 7

2.5键盘接口模块选择方案 7

三、调试及仿真 9

3.1调试软件——Keil简介 9

3.2硬件仿真简介 9

四、课题描述与分析 11

4.1设计要求 11

4.2系统工作流程 12

五、课题设计 14

5.1总体设计 14

5.2硬件设计 15

5.2.1单片机最小系统 15

5.2.2电源电路模块 16

5.2.3时钟和复位电路模块 17

5.2.4数码管显示电路模块 17

5.2.5LED灯显示模块 18

5.2.6键盘接口模块 20

5.2.7串行通信接口电路 20

5.3软件设计 21

5.3.1整体流程图 21

5.3.2主程序模块 21

5.3.3数码管显示模块 23

5.3.4键盘扫描程序块 23

5.3.5闪烁显示程序模块 24

5.3.6按键处理程序模块 24

5.3.7定时器0和定时器1中断模块 26

六、系统测试 27

6.1硬件测试 27

6.1.1电源模块调试 27

6.1.2单片机最小系统模块调试 28

6.1.3MAX232下载模块检测 28

6.1.4红绿灯显示检测 29

6.1.5数码管显示检测 29

6.2整体电路检测 29

6.3软件调试 30

七、结论 31

八、参考文献 32

九、附录 33

十、致谢 54

一、引言

1.1设计背景及意义

当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。

1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。

电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。

1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。

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。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。

本设计的主要思想是应用单片机最小系统实现简易交通灯的设计，可利用单片机的定时器产生