城道口交通灯控制系统的设计(附件)【字数：8809】
摘 要 当今世界，人与交通的协调已经成为一个大难题，交通事故最多发生于十字路口和人流量较大的地方 。所以减少事故的发生保障出行安全是急需解决的问题。 当前多数的交通信号灯还是采用传统的设计方法利用延时来控制，但事实上路上的车流量是不断变化的。所以就现在社会来讲统计的方法己不能适应道路的交通现状了。因此结合交通的实际情况，城市道口交通灯控制系统的设计已经成为我们急需完成的任务。 这次毕业设计我选用的是STC89C51单片机，利用数码管和二极管分别实现交通红绿灯的信号显示和倒计时功能，红绿灯依次点亮，绿灯倒计时结束时开始黄灯闪烁警示，此外利用按键实现系统倒计时、时间控制、紧急处理的功能。 本文对单片机控制系统做了充分的调试试验，系统运行良好。此系统实用性好，操作简单，可靠性高。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.1.1城市道口交通灯控制系统设计的研究背景 1
1.1.2城市道口交通灯控制系统设计的研究意义 1
1.2城市道口交通灯控制技术的研究现状 1
1.2.1城市道口交通灯控制系统的国外研究现状 1
1.2.2城市道口交通灯控制系统的国内研究现状 2
第二章 城市道口交通灯控制系统设计方案与要求 3
2.1城市道口交通灯控制系统方案设计 3
2.2城市道口交通灯控制系统的功能要求 4
2.2.1显示模块功能的设计 4
2.2.2 交通灯按键模块功能的设计 5
2.3交通灯控制系统的交通控制系统的基本构成及原理 5
第三章 硬件电路设计 6
3.1系统硬件总电路构成 6
3.2单片机型号的选择 6
3.2.1单片机特点及引脚介绍 7
3.2.2单片机最小系统 8
3.3显示系统设计 9
3.3.1LED显示系统 9
3.3.2数码管显示系统 9
3.4信号显示驱动电路 10
3.5键盘输入电路 10
第四章 城市道口交通灯软件系统设计 11
4.1程序主 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
体设计流程 11
4.2子程序模块设计 11
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录 18
附录A:交通灯系统原理图 18
附录B:C程序代码 18
附录C:实物图 29
第一章 绪论
1.1研究的背景和意义
1.1.1城市道口交通灯控制系统设计的研究背景
红绿灯作为疏通交通的一种手段，这种技术出现于十九世纪。电气交通灯出现于美国，由红绿黄三色表示交通信号。1914年在纽约开始安装。红灯表示车辆和行人需要停止等待，绿灯表示车辆和行人可以通行。交通信号灯如果足够智能化就可以有效合理的控制路口的交通状况，对于使道路交通智能化安全化有很大的保障。
城市道口交通信号灯中绿灯亮是表示允许车辆和行人通过路口。红灯表示“停止”信号，车辆遇到红灯必须在停车等待。黄灯表示“警告”信号，车辆遇到黄灯的时候要在停车线内等待，除非车辆已经接近停车线且又不能安全停车的时候才可以继续行驶进入路口。
1.1.2城市道口交通灯控制系统设计的研究意义
如今，交通信号灯的发展正向着智能化、数字化、功率小的方向发展。因为传统的交通灯控制系统设计比较死板，它的红绿灯交替是完全由程序控制的，它做不到根据实时的路口交通状态来改变自己的状态。这样智能交通灯控制系统的设计就显现出了对改善城市路口交通状况的作用和意义，它能利用单片机控制技术根据道路交通拥护的程度实现智能控制从而实现道路的最大通行效率。
1.2城市道口交通灯控制技术的研究现状
1.2.1城市道口交通灯控制系统的国外研究现状
19世纪中期城市路口的交通拥堵就引起了人们对交通安全的关注，早在1868年世界上第一台煤油交通信号灯就在英国诞生了，但后来由于自燃爆裂产生事故使它销声匿迹了半个世纪。二十世纪初，电力交通信号灯开始出现在美国，交通灯本身由煤气改为电力，美国在20世纪30年代又完善了交通信号灯的控制系统，开始采用车辆感应式控制器。
20世纪60年代，各大国家开始研究控制范围比较大的信号联动协调控制系统，这段时间面世了众多信号灯控制系统，比较具有代表性的是：TRANSYT、SCOOT、SCATS、RHODES等。当前不多数的交通信号灯还是采用传统的设计方法利用延时来控制，但事实上路上的车流量是不断变化的。所以就现在社会来讲统计的方法己不能适应道路的交通现状了。
1.2.2城市道口交通灯控制系统的国内研究现状
1928 年在上海英租界中国最早的道路交通灯出现了，建国之后完善的交通系统才逐渐健全。2004年触摸式红绿灯在安徽合肥面世， 控制方法也从手牵皮带到 电气控制再到计算机控制再到现代化的电子定时监 控，交通信号灯在智能化自动化上不断地进步完善。
现在我国国内有很多种不同的智能交通灯的设计方案，例如：以PLC为基础核心的交通灯自动控制系统；由嵌入式系统发展出来的的信号交通灯智能控制；单片机控制交通灯等。其中利用单片机控制技术可以最智能合理的根据道路情况来控制交通。
第二章 城市道口交通灯控制系统设计方案与要求
2.1城市道口交通灯控制系统方案设计
如图21所示，我把城市道口交通灯的状态分为4种，通过硬件模拟总结如下。设立一个交通信号灯在交叉路口，具体分为两个方向：南北向和东西向。一个时间段内只允许有一个方向通行，另外一个方向就是禁止通行，这样可以有效地保障交叉路口行人和车辆的安全。当信号要发生变化时黄灯先亮起给人们一个过渡时间准备，黄灯结束之后就将原来的通行和禁止通行方向对调。具体状态分为4种，如图21中所示，白色表示灯不亮，黑色表示灯亮。交通灯状态从状态1开始循环。（数码管显示时间控制通过c语言实现中断控制来实现，这点在4.2子程序设计模块处会另加说明。）
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目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.1.1城市道口交通灯控制系统设计的研究背景 1
1.1.2城市道口交通灯控制系统设计的研究意义 1
1.2城市道口交通灯控制技术的研究现状 1
1.2.1城市道口交通灯控制系统的国外研究现状 1
1.2.2城市道口交通灯控制系统的国内研究现状 2
第二章 城市道口交通灯控制系统设计方案与要求 3
2.1城市道口交通灯控制系统方案设计 3
2.2城市道口交通灯控制系统的功能要求 4
2.2.1显示模块功能的设计 4
2.2.2 交通灯按键模块功能的设计 5
2.3交通灯控制系统的交通控制系统的基本构成及原理 5
第三章 硬件电路设计 6
3.1系统硬件总电路构成 6
3.2单片机型号的选择 6
3.2.1单片机特点及引脚介绍 7
3.2.2单片机最小系统 8
3.3显示系统设计 9
3.3.1LED显示系统 9
3.3.2数码管显示系统 9
3.4信号显示驱动电路 10
3.5键盘输入电路 10
第四章 城市道口交通灯软件系统设计 11
4.1程序主 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
体设计流程 11
4.2子程序模块设计 11
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录 18
附录A:交通灯系统原理图 18
附录B:C程序代码 18
附录C:实物图 29
第一章 绪论
1.1研究的背景和意义
1.1.1城市道口交通灯控制系统设计的研究背景
红绿灯作为疏通交通的一种手段，这种技术出现于十九世纪。电气交通灯出现于美国，由红绿黄三色表示交通信号。1914年在纽约开始安装。红灯表示车辆和行人需要停止等待，绿灯表示车辆和行人可以通行。交通信号灯如果足够智能化就可以有效合理的控制路口的交通状况，对于使道路交通智能化安全化有很大的保障。
城市道口交通信号灯中绿灯亮是表示允许车辆和行人通过路口。红灯表示“停止”信号，车辆遇到红灯必须在停车等待。黄灯表示“警告”信号，车辆遇到黄灯的时候要在停车线内等待，除非车辆已经接近停车线且又不能安全停车的时候才可以继续行驶进入路口。
1.1.2城市道口交通灯控制系统设计的研究意义
如今，交通信号灯的发展正向着智能化、数字化、功率小的方向发展。因为传统的交通灯控制系统设计比较死板，它的红绿灯交替是完全由程序控制的，它做不到根据实时的路口交通状态来改变自己的状态。这样智能交通灯控制系统的设计就显现出了对改善城市路口交通状况的作用和意义，它能利用单片机控制技术根据道路交通拥护的程度实现智能控制从而实现道路的最大通行效率。
1.2城市道口交通灯控制技术的研究现状
1.2.1城市道口交通灯控制系统的国外研究现状
19世纪中期城市路口的交通拥堵就引起了人们对交通安全的关注，早在1868年世界上第一台煤油交通信号灯就在英国诞生了，但后来由于自燃爆裂产生事故使它销声匿迹了半个世纪。二十世纪初，电力交通信号灯开始出现在美国，交通灯本身由煤气改为电力，美国在20世纪30年代又完善了交通信号灯的控制系统，开始采用车辆感应式控制器。
20世纪60年代，各大国家开始研究控制范围比较大的信号联动协调控制系统，这段时间面世了众多信号灯控制系统，比较具有代表性的是：TRANSYT、SCOOT、SCATS、RHODES等。当前不多数的交通信号灯还是采用传统的设计方法利用延时来控制，但事实上路上的车流量是不断变化的。所以就现在社会来讲统计的方法己不能适应道路的交通现状了。
1.2.2城市道口交通灯控制系统的国内研究现状
1928 年在上海英租界中国最早的道路交通灯出现了，建国之后完善的交通系统才逐渐健全。2004年触摸式红绿灯在安徽合肥面世， 控制方法也从手牵皮带到 电气控制再到计算机控制再到现代化的电子定时监 控，交通信号灯在智能化自动化上不断地进步完善。
现在我国国内有很多种不同的智能交通灯的设计方案，例如：以PLC为基础核心的交通灯自动控制系统；由嵌入式系统发展出来的的信号交通灯智能控制；单片机控制交通灯等。其中利用单片机控制技术可以最智能合理的根据道路情况来控制交通。
第二章 城市道口交通灯控制系统设计方案与要求
2.1城市道口交通灯控制系统方案设计
如图21所示，我把城市道口交通灯的状态分为4种，通过硬件模拟总结如下。设立一个交通信号灯在交叉路口，具体分为两个方向：南北向和东西向。一个时间段内只允许有一个方向通行，另外一个方向就是禁止通行，这样可以有效地保障交叉路口行人和车辆的安全。当信号要发生变化时黄灯先亮起给人们一个过渡时间准备，黄灯结束之后就将原来的通行和禁止通行方向对调。具体状态分为4种，如图21中所示，白色表示灯不亮，黑色表示灯亮。交通灯状态从状态1开始循环。（数码管显示时间控制通过c语言实现中断控制来实现，这点在4.2子程序设计模块处会另加说明。）
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