智能交通灯控制系统的研究与设计
本文设计了一款以STC89C51单片机为控制核心的智能交通灯控制系统。该系统在传统的交通灯的基础上，增加了一些智能控制的模块，如实时车流量检测模块、紧急转换开关模块、蜂鸣器报警模块等，这种智能的交通灯控制系统解决了交叉路口容易发生交通拥堵的问题，有效地提升了道路的通行能力，方便了人们的日常生活。该系统利用仿真软件proteus进行仿真验证，用软件protell 99SE绘制电路原理图,最后完成所有元器件的焊接。关键词 智能交通灯控制系统，STC89C51单片机，蜂鸣器，交叉路口，车流量检测
目 录
1 引言 1
1.1 选题背景 1
1.2 研究意义 2
1.3 国内外研究及发展趋势 2
1.4 主要研究内容 3
2 设计总体方案 4
2.1 设计要求 4
2.2 设计方案 5
2.3 设计原理 5
3 硬件电路设计 6
3.1 硬件电路构成 6
3.2 主控模块设计 7
3.3 车流量检测电路 9
3.4 显示系统 10
3.5 信号显示驱动电路 11
3.6 蜂鸣器驱动电路 12
3.7 键盘输入电路 12
4 智能交通灯控制系统的软件程序设计 14
4.1 主程序流程图 14
4.2 子程序模块设计 15
5 系统仿真与实物制作 16
5.1 原理图软件介绍 16
5.2 编程软件介绍 17
5.3 仿真软件简介 19
5.4 硬件实物制作 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 引言
城市的快速发展对道路交通的要求有所提高，人们对交通问题的管制要求也在逐渐提高。目前，交通灯控制器是城市交通中的所使用的重要指挥系统，国内的大多数城市中所采用的交通灯控制系统一般还是定时式的，这种定时式地控制系统存在一定的缺陷，不能很好的调节到交叉路口的车流量。因此，需要在当前的交通环境下建 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
立一个智能化的交通灯控制系统，可以对城市交叉路口的时间和空间等资源进行合理地分配，保证了城市交叉路口的道路畅通，能够方便人们的日常生活，有效缓解当前存在的一些交通问题。
1.1 选题背景
随着我国经济的飞速发展，工业化进程的快速发展，使得我国城乡居民的生活质量有了显著的提升，汽车工业也得到了跨越式的发展，汽车也逐渐走进大多数城乡居民地家里，然而带来的城市道路交通问题也越来越多。城市交通堵塞，道路交通安全，汽车排放的尾气污染都成为了影响城乡居民生活质量的重要问题。
在城市道路有限的空间条件下，交通管理部门如何利用城市已有的道路来充分提高城市道路的通行能力，也是社会关注的重要问题之一。智能交通系统 （ITS，Intelligent Transport System），是一种利用计算机处理技术和数字通信技术从而达到显著改善城市道路交通控制、城市交通管理的一项技术，并且这项技术在这近二三十年内为城市的交通管理做出了巨大的贡献。智能交通系统借助先进的电子技术、信息技术以及先进的计算机技术来获取所需要的交通参数，从而达到提高城市交通运输效率、保障城市交通安全的目的。智能交通系统能够有效地提高城市道路的通行能力，给城市的发展带来巨大的经济效益和社会效益。所以，在我国发展智能交通系统是我国城市道路交通事业发展的必然趋势。
凡事都有利和弊，交通工具的快速更新给城市带来的不仅仅是城市的经济和社会各方面的发展，还会给城市带来巨大的交通压力以及一系列交通问题。为了解决这一系列的交通问题，我们不仅可以通过制定相关的交通规则，还需要依靠一定的技术支持。在当今社会，电子科学技术也愈加成熟，各方面已经能够满足交通灯控制系统中所需要的技术要求，交通灯控制系统的发展逐渐地走向完全自动化，并且能够对路面状况的实时情况自动的做出科学的方案，进行调整。
如今迈入21世纪的新步伐之后，社会大众越来越追求智能化的生活，传统的交通灯控制系统与当前人们如此快速的生活节奏已经不能很好的匹配。同时，单片机和传感技术的发展也愈加成熟，并且性价比更高，将逐步取代传统的交通灯控制系统。
1.2 研究意义
随着21世纪经济水平的飞速发展，交通与当代社会人们的生活息息相关，已经成为城市经济活动的重要命脉，能够为人们的日常生活带来方便和快捷。由于经济水平的显著提高，各种车辆也就越来越多，给道路交通带来发展的同时，也给社会带来一些负面影响，例如交通堵塞问题。城市交通堵塞问题不仅制约着城市经济的快速发展，降低人民的生活质量，还会大量浪费人民宝贵的时间资源。许多城市用交通信号灯来调节车流量，在一定程度上有效地提高了道路的通行率。但是从当前的实际生活中存在的一些交通堵塞情况来看，交通信号灯的设立并没有完全达到人们理想中的预期目标。由于现有的交通灯只能管理系统已经不能适应道路网中道路交通的变化情况，我国的许多城市由于出现的交通堵塞问题造成了严重的经济损失，人口数达到百万人的大城市因交通堵塞问题造成的损失多达1500多亿，美国每年也有因为交通堵塞问题造成经济损失大约2400亿美元。国内外的城市交通堵塞问题主要发生在交叉路口，交叉路口是一种常见的方向转换的枢纽。交叉路口的交通调节方式又分为单交叉路口控制和多交叉路口协调控制，目前应用于我国城市中的主要是单交叉路口控制，这种单一的控制方式存在着许多的弊端，容易导致机动车辆在通过一个交叉路口之后而在下一个交叉口遇到红灯，从而导致机动车辆的滞留，降低了道路网中道路的通行能力。根据我国当前的交通现状，我们可以考虑采用多交叉路口协调控制的方法对我国现有的城市交通进行控制，来提高城市道路的通行能力，有效解决城市当前的交通拥堵问题。而基于单片机的智能交通灯控制系统具有一定的时变性，它通过程序可以智能调节交通灯灯的红、绿、黄灯在交叉路口显示的时间长短,还能够有效地与下一个交叉路口的交通灯互联，进行协调合作,合理有效地提高整个道路网道路的通行效率。
1.3 国内外研究及发展趋势
目 录
1 引言 1
1.1 选题背景 1
1.2 研究意义 2
1.3 国内外研究及发展趋势 2
1.4 主要研究内容 3
2 设计总体方案 4
2.1 设计要求 4
2.2 设计方案 5
2.3 设计原理 5
3 硬件电路设计 6
3.1 硬件电路构成 6
3.2 主控模块设计 7
3.3 车流量检测电路 9
3.4 显示系统 10
3.5 信号显示驱动电路 11
3.6 蜂鸣器驱动电路 12
3.7 键盘输入电路 12
4 智能交通灯控制系统的软件程序设计 14
4.1 主程序流程图 14
4.2 子程序模块设计 15
5 系统仿真与实物制作 16
5.1 原理图软件介绍 16
5.2 编程软件介绍 17
5.3 仿真软件简介 19
5.4 硬件实物制作 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 引言
城市的快速发展对道路交通的要求有所提高，人们对交通问题的管制要求也在逐渐提高。目前，交通灯控制器是城市交通中的所使用的重要指挥系统，国内的大多数城市中所采用的交通灯控制系统一般还是定时式的，这种定时式地控制系统存在一定的缺陷，不能很好的调节到交叉路口的车流量。因此，需要在当前的交通环境下建 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
立一个智能化的交通灯控制系统，可以对城市交叉路口的时间和空间等资源进行合理地分配，保证了城市交叉路口的道路畅通，能够方便人们的日常生活，有效缓解当前存在的一些交通问题。
1.1 选题背景
随着我国经济的飞速发展，工业化进程的快速发展，使得我国城乡居民的生活质量有了显著的提升，汽车工业也得到了跨越式的发展，汽车也逐渐走进大多数城乡居民地家里，然而带来的城市道路交通问题也越来越多。城市交通堵塞，道路交通安全，汽车排放的尾气污染都成为了影响城乡居民生活质量的重要问题。
在城市道路有限的空间条件下，交通管理部门如何利用城市已有的道路来充分提高城市道路的通行能力，也是社会关注的重要问题之一。智能交通系统 （ITS，Intelligent Transport System），是一种利用计算机处理技术和数字通信技术从而达到显著改善城市道路交通控制、城市交通管理的一项技术，并且这项技术在这近二三十年内为城市的交通管理做出了巨大的贡献。智能交通系统借助先进的电子技术、信息技术以及先进的计算机技术来获取所需要的交通参数，从而达到提高城市交通运输效率、保障城市交通安全的目的。智能交通系统能够有效地提高城市道路的通行能力，给城市的发展带来巨大的经济效益和社会效益。所以，在我国发展智能交通系统是我国城市道路交通事业发展的必然趋势。
凡事都有利和弊，交通工具的快速更新给城市带来的不仅仅是城市的经济和社会各方面的发展，还会给城市带来巨大的交通压力以及一系列交通问题。为了解决这一系列的交通问题，我们不仅可以通过制定相关的交通规则，还需要依靠一定的技术支持。在当今社会，电子科学技术也愈加成熟，各方面已经能够满足交通灯控制系统中所需要的技术要求，交通灯控制系统的发展逐渐地走向完全自动化，并且能够对路面状况的实时情况自动的做出科学的方案，进行调整。
如今迈入21世纪的新步伐之后，社会大众越来越追求智能化的生活，传统的交通灯控制系统与当前人们如此快速的生活节奏已经不能很好的匹配。同时，单片机和传感技术的发展也愈加成熟，并且性价比更高，将逐步取代传统的交通灯控制系统。
1.2 研究意义
随着21世纪经济水平的飞速发展，交通与当代社会人们的生活息息相关，已经成为城市经济活动的重要命脉，能够为人们的日常生活带来方便和快捷。由于经济水平的显著提高，各种车辆也就越来越多，给道路交通带来发展的同时，也给社会带来一些负面影响，例如交通堵塞问题。城市交通堵塞问题不仅制约着城市经济的快速发展，降低人民的生活质量，还会大量浪费人民宝贵的时间资源。许多城市用交通信号灯来调节车流量，在一定程度上有效地提高了道路的通行率。但是从当前的实际生活中存在的一些交通堵塞情况来看，交通信号灯的设立并没有完全达到人们理想中的预期目标。由于现有的交通灯只能管理系统已经不能适应道路网中道路交通的变化情况，我国的许多城市由于出现的交通堵塞问题造成了严重的经济损失，人口数达到百万人的大城市因交通堵塞问题造成的损失多达1500多亿，美国每年也有因为交通堵塞问题造成经济损失大约2400亿美元。国内外的城市交通堵塞问题主要发生在交叉路口，交叉路口是一种常见的方向转换的枢纽。交叉路口的交通调节方式又分为单交叉路口控制和多交叉路口协调控制，目前应用于我国城市中的主要是单交叉路口控制，这种单一的控制方式存在着许多的弊端，容易导致机动车辆在通过一个交叉路口之后而在下一个交叉口遇到红灯，从而导致机动车辆的滞留，降低了道路网中道路的通行能力。根据我国当前的交通现状，我们可以考虑采用多交叉路口协调控制的方法对我国现有的城市交通进行控制，来提高城市道路的通行能力，有效解决城市当前的交通拥堵问题。而基于单片机的智能交通灯控制系统具有一定的时变性，它通过程序可以智能调节交通灯灯的红、绿、黄灯在交叉路口显示的时间长短,还能够有效地与下一个交叉路口的交通灯互联，进行协调合作,合理有效地提高整个道路网道路的通行效率。
1.3 国内外研究及发展趋势
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