基于单片机的智能交通灯设计(附件)【字数：8637】
摘 要本次设计采用AT89C51单片机，AT89C51单片机在智能交通灯中实用性较强，且便于操作，所以我选择AT89C51单片机作为智能交通灯的硬件主体。系统选用了LED灯和双位数码管的交通灯切换状态，双位数码管亮度足，肉眼清晰可见。采用双电源供电系统对于持续的保持整体系统的正常工作具有重要意义，让整个系统更稳定。中断系统所实现的功能是在有特定需要的情况下实现对交通灯的控制，这些状态包括全红灯和高低峰即时切换，增设了车流量监测，违规车辆检测，使得整个系统更智能。
目 录
第一章 引言 1
1.1交通灯的发展及研究意义 1
1.2交通灯发展现状及存在的问题 1
1.3方案的设计概述 2
第二章 系统硬件电路设计 4
2.1总体设计 4
2.2单片机的选型 4
2.3 AT89C51单片机的基本结构 5
2.4时间显示电路设计 5
2.5复位电路的设计 6
2.6供电系统方案设计 7
2.7按键电路设计 7
第三章 控制系统要求设计 9
3.1交通灯的控制要求 9
3.2交通灯示意图 9
第四章 系统软件程序设计 11
4.1系统软件程序设计流程 11
4.2交通灯时间设计 11
4.3紧急状态功能设计 12
4.4车流量监控功能设计 12
4.5违规车辆检测设计 12
4.6高低峰状态设计 12
4.7中断程序设计 13
第五章 系统仿真与调试 14
5.1系统仿真测试 14
5.2硬件安装过程 16
5.3通电调试过程 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录A源程序代码 23
第一章 引言
1.1交通灯的发展及研究意义
如今，随着世界不断发展进步，人类的出行越来越要注意安全，所以交通信号灯的出现不仅保证人类的安全，也提高了人类的出行效率，目前交通信号灯的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
发展也有一段悠久的历史，1858年，出现了红蓝两色的信号灯，1868年，英国出现了煤气红绿灯，然而煤气易爆不安全，1914年，由之前的红色表示停止，绿色表示注意改成红色表示停止，绿色表示通行，1918年，又出现了红绿灯和红外线红绿灯，人类行走容易干扰交通灯的运行，容易造成交通事故。
交通信号灯的出现也是社会发展的一大进步，它对于工业生产还是人类生活都产生了极大的影响，原本秩序混乱的城市变得有序，人类的生活也变得规律起来，工业生产也得到了改善，如今社会不断发展进步，俗话说的好，要致富，先修路，道路越来越多，不断演化，道路也分成了许多种，有城市道路，有高速公路等等，有主干道与辅路，所以自然而然对交通灯的要求也越来越高，传统的交通灯系统已经不能满足我们社会发展的要求，交通灯的作用也越来越大，交通灯的存在提高了道路通行能力，缓解了交通压力，改善了交通状况，最重要是减少了交通事故，给人们提供了更加便利安全的交通环境，所以交通灯面临不断发展的问题，需要我们去努力，世界技术日益进步，所以我们需要去研究交通信号灯。
作为一个智能交通灯系统，硬件必须满足其要求，单片机的迅猛发展，已经完全可以取代之前传统的硬件，而且单片机目前仍在迅速发展，单片机不仅可以有一个甚至多个应用到一个系统中，也能适应各种恶劣或者不断变化的极端环境，有很强的温度适应能力，无论是在任何恶劣的环境还是不同情况下都能完全应对，智能交通灯的出现对于交管部门来说也是有极大的益处，不仅可以减少人工的使用，而且也能大大的提高他们的工作效率，慢慢地逐步推动城市现代化和智能化的脚步，总的来说，最重要的是极大的保障了人们的生命安全。
1.2交通灯发展现状及存在的问题
随着世界的不断发展，人类生活越来越好，财富的累积让人类有能力去购买汽车，所以车流量越来越来大，交通压力越来越大，如何改善交通状况和出行效率是摆在我们面前最大的问题，所以研究和创新交通灯是极为重要的，现代城市的交通系统逐渐落后于城市发展的脚步，城市每个地区经济发展不平衡，导致住宅区和工业生产区分布不同，交通压力和车流量自然不同，所以交通灯系统需求不同，比如郊区和市区交通压力和车流量区别很大，交通灯通行时间和功能大大不同，所以经常在高峰时市区交通堵塞严重，而交通灯系统不能及时有效地舒缓交通压力，改善交通状况，最终导致交管部门派遣很多交警去指挥交通，这样既不能有效改善交通状况，也浪费了很多人力资源，随着中国经济日益迅速发展，城市道路也越建越多，这样不可能只靠人工去解决交通问题，所以急需一个完善的智能交通灯系统。
一个智能交通灯系统必须能自动处理各种交通状况，首先是车流量的问题，各个时段各个方向的车流量肯定不同，这就需要交通灯系统自动调整，然后在当今社会酒驾或者违反交通规则的人也越来越多，为了自身以及他人的生命安全，必须要有检测违规车辆的功能，最后是紧急情况的出现，当出现紧急情况的时候，智能交通灯系统必须能及时作出反应，所以一个智能交通灯系统不仅可以取代更多人工，也能自动应对各种交通情况。作为智能交通系统，硬件必须满足要求，单片机目前仍在迅速发展，单片机可以一个甚至多个应用到一个系统中，也能适应各种环境，有很强的温度适应能力，一个简单的交通灯系统已经不能满足现代社会的要求，车流量、高低峰、交通事故这些现实存在的问题，需要我们去解决，如今社会不断发展进步，俗话说的好，要致富，先修路，道路越来越多，不断演化，道路也分成了许多种，有城市道路，有高速公路等等，有主干道与辅路，所以自然而然对交通灯的要求也越来越高，交通灯关乎每个人的生命安全。
智能交通灯系统的存在将会提高人们的安全意识，最重要的是减少交通事故的发生，交通灯发展随着技术不断改善，不断进步，但是功能仍有欠缺，车流量在各个路口的不同，导致有主干道和辅道，其对交通灯的要求自然不同，如何协调各个路口的车流量是解决交通压力的关键所在。
目 录
第一章 引言 1
1.1交通灯的发展及研究意义 1
1.2交通灯发展现状及存在的问题 1
1.3方案的设计概述 2
第二章 系统硬件电路设计 4
2.1总体设计 4
2.2单片机的选型 4
2.3 AT89C51单片机的基本结构 5
2.4时间显示电路设计 5
2.5复位电路的设计 6
2.6供电系统方案设计 7
2.7按键电路设计 7
第三章 控制系统要求设计 9
3.1交通灯的控制要求 9
3.2交通灯示意图 9
第四章 系统软件程序设计 11
4.1系统软件程序设计流程 11
4.2交通灯时间设计 11
4.3紧急状态功能设计 12
4.4车流量监控功能设计 12
4.5违规车辆检测设计 12
4.6高低峰状态设计 12
4.7中断程序设计 13
第五章 系统仿真与调试 14
5.1系统仿真测试 14
5.2硬件安装过程 16
5.3通电调试过程 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录A源程序代码 23
第一章 引言
1.1交通灯的发展及研究意义
如今，随着世界不断发展进步，人类的出行越来越要注意安全，所以交通信号灯的出现不仅保证人类的安全，也提高了人类的出行效率，目前交通信号灯的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
发展也有一段悠久的历史，1858年，出现了红蓝两色的信号灯，1868年，英国出现了煤气红绿灯，然而煤气易爆不安全，1914年，由之前的红色表示停止，绿色表示注意改成红色表示停止，绿色表示通行，1918年，又出现了红绿灯和红外线红绿灯，人类行走容易干扰交通灯的运行，容易造成交通事故。
交通信号灯的出现也是社会发展的一大进步，它对于工业生产还是人类生活都产生了极大的影响，原本秩序混乱的城市变得有序，人类的生活也变得规律起来，工业生产也得到了改善，如今社会不断发展进步，俗话说的好，要致富，先修路，道路越来越多，不断演化，道路也分成了许多种，有城市道路，有高速公路等等，有主干道与辅路，所以自然而然对交通灯的要求也越来越高，传统的交通灯系统已经不能满足我们社会发展的要求，交通灯的作用也越来越大，交通灯的存在提高了道路通行能力，缓解了交通压力，改善了交通状况，最重要是减少了交通事故，给人们提供了更加便利安全的交通环境，所以交通灯面临不断发展的问题，需要我们去努力，世界技术日益进步，所以我们需要去研究交通信号灯。
作为一个智能交通灯系统，硬件必须满足其要求，单片机的迅猛发展，已经完全可以取代之前传统的硬件，而且单片机目前仍在迅速发展，单片机不仅可以有一个甚至多个应用到一个系统中，也能适应各种恶劣或者不断变化的极端环境，有很强的温度适应能力，无论是在任何恶劣的环境还是不同情况下都能完全应对，智能交通灯的出现对于交管部门来说也是有极大的益处，不仅可以减少人工的使用，而且也能大大的提高他们的工作效率，慢慢地逐步推动城市现代化和智能化的脚步，总的来说，最重要的是极大的保障了人们的生命安全。
1.2交通灯发展现状及存在的问题
随着世界的不断发展，人类生活越来越好，财富的累积让人类有能力去购买汽车，所以车流量越来越来大，交通压力越来越大，如何改善交通状况和出行效率是摆在我们面前最大的问题，所以研究和创新交通灯是极为重要的，现代城市的交通系统逐渐落后于城市发展的脚步，城市每个地区经济发展不平衡，导致住宅区和工业生产区分布不同，交通压力和车流量自然不同，所以交通灯系统需求不同，比如郊区和市区交通压力和车流量区别很大，交通灯通行时间和功能大大不同，所以经常在高峰时市区交通堵塞严重，而交通灯系统不能及时有效地舒缓交通压力，改善交通状况，最终导致交管部门派遣很多交警去指挥交通，这样既不能有效改善交通状况，也浪费了很多人力资源，随着中国经济日益迅速发展，城市道路也越建越多，这样不可能只靠人工去解决交通问题，所以急需一个完善的智能交通灯系统。
一个智能交通灯系统必须能自动处理各种交通状况，首先是车流量的问题，各个时段各个方向的车流量肯定不同，这就需要交通灯系统自动调整，然后在当今社会酒驾或者违反交通规则的人也越来越多，为了自身以及他人的生命安全，必须要有检测违规车辆的功能，最后是紧急情况的出现，当出现紧急情况的时候，智能交通灯系统必须能及时作出反应，所以一个智能交通灯系统不仅可以取代更多人工，也能自动应对各种交通情况。作为智能交通系统，硬件必须满足要求，单片机目前仍在迅速发展，单片机可以一个甚至多个应用到一个系统中，也能适应各种环境，有很强的温度适应能力，一个简单的交通灯系统已经不能满足现代社会的要求，车流量、高低峰、交通事故这些现实存在的问题，需要我们去解决，如今社会不断发展进步，俗话说的好，要致富，先修路，道路越来越多，不断演化，道路也分成了许多种，有城市道路，有高速公路等等，有主干道与辅路，所以自然而然对交通灯的要求也越来越高，交通灯关乎每个人的生命安全。
智能交通灯系统的存在将会提高人们的安全意识，最重要的是减少交通事故的发生，交通灯发展随着技术不断改善，不断进步，但是功能仍有欠缺，车流量在各个路口的不同，导致有主干道和辅道，其对交通灯的要求自然不同，如何协调各个路口的车流量是解决交通压力的关键所在。
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