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交通灯智能控制设计

摘要

本文首先介绍了交通灯的发展历史，微型计算机的发展历史以及微机在各个领域的

运用。接着主要对微机8086芯片8255可编程并行I/O接口芯片的功能和工作原理做

了比较详细的介绍，然后以这些芯片为中心器件来设计交通灯控制系统，实现了对红绿

灯的燃亮和红绿灯燃亮时间的控制，显示时间通过8255输出，由双色LED灯显示，本

系统系统实用性强，操作简单。

关键词：微机交通灯控制

第一章绪论

1.1交通灯的发展

在今天，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

由红绿两种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。

1914年，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，安装在纽约市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。

当前，在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技

术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合

并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。

本文主要从微机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正

常运作。

1.2课题的提出

随着社会经济的发展，马路上的车流量越来越大，很多时候会出现严重的拥堵，为

了改善这种情况，我们就必须对交通灯系统进行改进，使它具有高度的智能化，使车水

马龙能有条不紊的穿梭于马路上。

本文利用微处理器实现了对交通灯的智能控制，包括对不同颜色交通灯的燃亮以

燃亮时间的控制，充分显示了交通灯系统的智能化对于车流控制的重要性。

第二章微型计算机概述

2.1微型计算机的发展

第一阶段（1971~1973）：典型的微型机以Intel4004和Intel4040为基础。微处理

器和存储器采用PMOS工艺，工作速度很慢。微处理器的指令系统不完整；存储器的容

量很小，只有几百字节；没有操作系统，只有汇编语言。主要用于工业仪表、过程控制

或计算器中。

第二阶段（1974~1977）：以8位微处理器为基础，典型的微处理器有Intel8080/8085、

Zilog公司的Z80Motorola公司的6800。微处理器采用高密度MOS（HMOS）工艺，

具有较完整的指令系统和较强的功能。存储器容量达64KB，配有荧光屏显示器、键盘、

软盘驱动器等设备，构成了独立的台式计算机。配有简单的操作系统（如CP/M）和高

级语言。

第三阶段（1978~1981）：以16位和准32位微处理器为基础，如I