单片机交通灯控制系统设计
摘 要本设计是基于单片机控制的交通灯模拟系统的设计。在日常生活中，因为交通信号灯的使用，使交通得以有效管理，其对于疏导交通车流量，减少交通事故的发生起到重要作用。本设计使用发光二极管来模拟交通信号灯，使用单片机STC89C52中的定时/计数器0作为定时器，对普通的单十字路口4个方向的通行时间进行设置。根据实物图，写出软件的程序部分,画出仿真图，然后完成硬件部分。本设计在proteus仿真成功的基础上进行硬件搭建，可靠性较高，元器件应用范围也较广。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 论文研究的背景和意义 1
1.2论文研究内容 1
第二章 系统总体结构 2
2.1系统任务规划 2
2.2系统结构框图 2
2.3系统方案论证与比较 2
2.3.1控制模块 2
2.3.2时钟控制模块 2
2.3.3显示模块 3
2.3.4电源模块 3
2.4最终方案 3
第三章 硬件设施 4
3.1主控芯片 4
3.1.1 P0口 4
3.1.2 P1口 4
3.1.3 P2口 4
3.1.4 P3口 4
3.2 时钟模块 4
3.2.1 DS1302简要介绍 4
3.2.2 DS1302使用方法 5
3.3 显示模块 6
3.4电源电路和下载电路 6
3.4.1电源电路 6
3.4.2下载电路 7
第四章 软件设计 8
4.1 Proteus 8
4.2 KeilC 8
4.2.1 KeilC编译环境 8
第五章 实物调试 10
结束语 11
致 谢 12
参考文献 13
附录A 14
附录B 15
第一章 绪论
1.1 论文研究的背景和意义
当今，红绿灯安装在各个交通路口上，这已经成为控制机动车与非机动车顺畅通行的一个有效的手段，而
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
单片机交通灯就是以单片机为核心，通过交通灯以对交通灯时刻的监测和控制各路口车辆的通行。单片机交通灯控制系统采用LED数码管来控制交通灯，并对时间进行设置，最终实现对交通灯各个情况各个时间段的控制。随着经济的增长和人口的增加，人们对交通的需求不断增加。城市中车辆逐年增多，各路口也愈发拥堵，因为这些原因给社会经济带来很大的损失，并且浪费了许多时间。例如，对南京一些交通路口进行的一些调查显示：每年在各个路段的时间进行统计，人均浪费了不少的时间；而在我国杭州市市，当早晚交通高峰时，交通主要路段处的排队长度竟达数千米，有的阻车车队从一个交通路段延伸到另一个交通路段，有时一辆车为通过一交叉路口，往往需要排队很长时间。本系统采用STC89C52系列单片机交通灯控制器，能根据实际车流量，通过设置芯片来控制红绿灯亮灭的循环，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示，使用proteus可支持编程。本系统实用性强、操作简单、扩展能力强。交通灯控制系统的实现，主要是为了解决人类交通中各种拥挤带来的问题，比如浪费了许多时间，对人们的出行带来了许多不便，局限于道路建设并不能暂时跟上车辆的快速增长，要有效的解决一些车辆随意插车和抢行，这就需要交通灯来充当这个执行者对车辆进行有效的控制，另外；对各路口车辆进行有效的分流也很有必要，这对缓解某个单一路口车辆过多的问题能够进行解决。这能够加强交通基础设施建设，并提高各个路段的使用效率起到很大的帮助，最终可以缓解车辆猛增带来的交通压力。城市交通信号控制的目的有：减少交通事故发生率，缓解交通压力，提高公共效益，节省能源消耗，改善人和货物的安全运输，缓和交通拥挤和提高运营效率等。基于AT89S51单片机的交通灯控制系统，该系统由车辆检测电路、信号灯电路、时间显示电路和紧急转换电路四部分构成。该系统性能很好，也很稳定，既可以严格控制机动车与非机动车以及行人的通行时刻，也能让一些特殊车辆能够错开时间段先行，给交通带来很大的方便。
1.2论文研究内容
本课题是：单片机交通灯控制系统的设计与实现。目的是通过单片机实现交通灯的功能，主要是通过单片机在通过一定时间间隔周期使得各个方向的红绿灯依次转换从而实现功能。单片机使用STC89C52.具体实验要求实现通电后个个方向的灯特定时间能够依次实现红绿灯之间的转换以及按键复位。
在设计阶段，先在计算机上用proteus软件设计原理图，利用软件进行系统仿真。在完成实物电路板后，在实验平台上进行测试。
第二章 系统总体结构
2.1系统任务规划
制作一个单片机交通灯控制系统，同过单片机控制各个方向的LED灯，在一定时间间隔中使得各个方向的灯红绿依次转换。
2.2系统结构框图
系统设计主要分为软件和硬件设计两个部分。硬件部分设计主要以单片机STC89C52为控制核心，用按键复位、数码管、以及LED灯组成。软件部分设计主要通过C语言程序编写，系统框图如图21所示。
图21 系统总体方框图
2.3系统方案论证与比较
2.3.1控制模块
方案一：采用STC公司的STC89C52作为中央芯片。STC89C52置8位中央处理单位、256字节内部数据存储器RAM、3个16位定时/计数器和5个两级终端结构，8k片内存储器（ROM）32个双向输入/输出（I/O）口，一个全双工串行通信口，片内拥有时钟震荡电路。STC89C52具有体积小、集成度高、驱动能力强、可靠性高、功耗低结构简单、终端处理能力强灯特点。
方案二：采用可编程逻辑器件PLC作为控制器。PLC采纳可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行顺序、逻辑、计时、计数和算术运算灯操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入和输出。它具有抗干扰性强、可靠性高、功能强大、体积小、灵活等特点。
本设计只需要显示功能，对运算速度也没很高的要求，基于设计要求，选择方案一。
2.3.2时钟控制模块
方案一：采用多个时钟控制电路，多个时钟显示不同方向信号灯并独立控制电路。
方案二：采用一个时钟控制整条电路，根据一个时钟的时间控制各方向信号灯红绿的转换。
单片机本身就是一个复杂的时序电路，为了保证同步工作，电路应该唯一的时钟信，所以选择方案二。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 论文研究的背景和意义 1
1.2论文研究内容 1
第二章 系统总体结构 2
2.1系统任务规划 2
2.2系统结构框图 2
2.3系统方案论证与比较 2
2.3.1控制模块 2
2.3.2时钟控制模块 2
2.3.3显示模块 3
2.3.4电源模块 3
2.4最终方案 3
第三章 硬件设施 4
3.1主控芯片 4
3.1.1 P0口 4
3.1.2 P1口 4
3.1.3 P2口 4
3.1.4 P3口 4
3.2 时钟模块 4
3.2.1 DS1302简要介绍 4
3.2.2 DS1302使用方法 5
3.3 显示模块 6
3.4电源电路和下载电路 6
3.4.1电源电路 6
3.4.2下载电路 7
第四章 软件设计 8
4.1 Proteus 8
4.2 KeilC 8
4.2.1 KeilC编译环境 8
第五章 实物调试 10
结束语 11
致 谢 12
参考文献 13
附录A 14
附录B 15
第一章 绪论
1.1 论文研究的背景和意义
当今，红绿灯安装在各个交通路口上，这已经成为控制机动车与非机动车顺畅通行的一个有效的手段，而
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
单片机交通灯就是以单片机为核心，通过交通灯以对交通灯时刻的监测和控制各路口车辆的通行。单片机交通灯控制系统采用LED数码管来控制交通灯，并对时间进行设置，最终实现对交通灯各个情况各个时间段的控制。随着经济的增长和人口的增加，人们对交通的需求不断增加。城市中车辆逐年增多，各路口也愈发拥堵，因为这些原因给社会经济带来很大的损失，并且浪费了许多时间。例如，对南京一些交通路口进行的一些调查显示：每年在各个路段的时间进行统计，人均浪费了不少的时间；而在我国杭州市市，当早晚交通高峰时，交通主要路段处的排队长度竟达数千米，有的阻车车队从一个交通路段延伸到另一个交通路段，有时一辆车为通过一交叉路口，往往需要排队很长时间。本系统采用STC89C52系列单片机交通灯控制器，能根据实际车流量，通过设置芯片来控制红绿灯亮灭的循环，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示，使用proteus可支持编程。本系统实用性强、操作简单、扩展能力强。交通灯控制系统的实现，主要是为了解决人类交通中各种拥挤带来的问题，比如浪费了许多时间，对人们的出行带来了许多不便，局限于道路建设并不能暂时跟上车辆的快速增长，要有效的解决一些车辆随意插车和抢行，这就需要交通灯来充当这个执行者对车辆进行有效的控制，另外；对各路口车辆进行有效的分流也很有必要，这对缓解某个单一路口车辆过多的问题能够进行解决。这能够加强交通基础设施建设，并提高各个路段的使用效率起到很大的帮助，最终可以缓解车辆猛增带来的交通压力。城市交通信号控制的目的有：减少交通事故发生率，缓解交通压力，提高公共效益，节省能源消耗，改善人和货物的安全运输，缓和交通拥挤和提高运营效率等。基于AT89S51单片机的交通灯控制系统，该系统由车辆检测电路、信号灯电路、时间显示电路和紧急转换电路四部分构成。该系统性能很好，也很稳定，既可以严格控制机动车与非机动车以及行人的通行时刻，也能让一些特殊车辆能够错开时间段先行，给交通带来很大的方便。
1.2论文研究内容
本课题是：单片机交通灯控制系统的设计与实现。目的是通过单片机实现交通灯的功能，主要是通过单片机在通过一定时间间隔周期使得各个方向的红绿灯依次转换从而实现功能。单片机使用STC89C52.具体实验要求实现通电后个个方向的灯特定时间能够依次实现红绿灯之间的转换以及按键复位。
在设计阶段，先在计算机上用proteus软件设计原理图，利用软件进行系统仿真。在完成实物电路板后，在实验平台上进行测试。
第二章 系统总体结构
2.1系统任务规划
制作一个单片机交通灯控制系统，同过单片机控制各个方向的LED灯，在一定时间间隔中使得各个方向的灯红绿依次转换。
2.2系统结构框图
系统设计主要分为软件和硬件设计两个部分。硬件部分设计主要以单片机STC89C52为控制核心，用按键复位、数码管、以及LED灯组成。软件部分设计主要通过C语言程序编写，系统框图如图21所示。
图21 系统总体方框图
2.3系统方案论证与比较
2.3.1控制模块
方案一：采用STC公司的STC89C52作为中央芯片。STC89C52置8位中央处理单位、256字节内部数据存储器RAM、3个16位定时/计数器和5个两级终端结构，8k片内存储器（ROM）32个双向输入/输出（I/O）口，一个全双工串行通信口，片内拥有时钟震荡电路。STC89C52具有体积小、集成度高、驱动能力强、可靠性高、功耗低结构简单、终端处理能力强灯特点。
方案二：采用可编程逻辑器件PLC作为控制器。PLC采纳可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行顺序、逻辑、计时、计数和算术运算灯操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入和输出。它具有抗干扰性强、可靠性高、功能强大、体积小、灵活等特点。
本设计只需要显示功能，对运算速度也没很高的要求，基于设计要求，选择方案一。
2.3.2时钟控制模块
方案一：采用多个时钟控制电路，多个时钟显示不同方向信号灯并独立控制电路。
方案二：采用一个时钟控制整条电路，根据一个时钟的时间控制各方向信号灯红绿的转换。
单片机本身就是一个复杂的时序电路，为了保证同步工作，电路应该唯一的时钟信，所以选择方案二。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1620.html
