單片機控制交通燈

1、1.前言 前言1.1 1.1 研究背景 研究背景近年來隨著微控技術的日益完善和飛速發(fā)展，單片機的應用正在不斷深入，它的應用必將導致系統(tǒng)控制技術從根本上發(fā)生變革，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測技術日益更新 。它在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能化儀表、機電一體化、家用電器領 ] 1 [域得到了廣泛應用，極大地提高了這些領域的技術水平和自動化控制。在實際檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅單片機方面的知識是不夠的，還應根據(jù)具

2、體硬件結構軟硬件結合，加以完善 。 ] 3 ][ 2 [在社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人們生活水平的日益提高的今天，繁忙的道路交通變得越來越受到廣泛的重視，因此設計適當?shù)慕煌綦娐穼ξ覀兊纳钕⑾⑾嚓P。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊?？康木褪墙煌ㄐ盘枱舻淖詣又笓]系統(tǒng)來實現(xiàn)這井然秩序。交通信號燈是城市交通有序、安全、快速運行的重要保障，而保障交通信號燈正常工作就成了保障交通有序、安全、快速運行的關鍵。為此，采用 MCS-5

3、1 系列單片機 8051 為中心器件來設計交通燈控制電路，交通燈顯示模塊，調(diào)時模塊，晶振電路，復位電路以及控制電路 ] 5 ][ 4 [，實現(xiàn)根據(jù)實際車流量通過 8051 芯片的 P3 口設置紅、綠、黃燈燃亮時間，三種顏色燈交替點亮以及緊急情況下的中斷處理功能，以達到交通通暢，人流車流和諧有序的目的。1.2 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展現(xiàn)狀當今，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術在 19 世紀就已出現(xiàn)

4、了。道路交通信號燈是交通安全產(chǎn)品中的一個類別，是為了加強道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。國內(nèi)的交通燈一般設在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點：（1） ．兩車道的車輛輪流放行時間相同，在十字路口，經(jīng)常一個車道為主干道，車輛較多，放行時間應該長些

5、；另一車道為副干道，車輛較少，放行時間應特點，本文提出了一種用單片機模擬控制交通燈并且有時間顯示的方法；同時給出了系統(tǒng)的硬件和軟件設計方法，對在單片機應用中可能遇到的技術問題都有涉及。8051 單片機的交通燈控制系統(tǒng)由 8051 單片機、鍵盤、外圍電路、交通燈顯示等模塊組成 ；系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還有緊急車輛強行通過等交通異常 ] 8 [狀況處理等相關功能。在本設計中，以 8051 單片機作為主控制器，采用 8051 的P1 口與指

6、示燈相連，通過串行輸入，并行輸出與數(shù)碼管相連。利用 P3 口作為按鍵輸入端口，通過查詢指令來判斷外部是否有請求信號，當 P3 口是低電平時，通過跳轉指令，執(zhí)行子程序。正常運行時，主干道放行 60S(其中 5S 用于警告)，然后次干道放行 30S(其中 5S 用于警告)；這樣周而復始的運行。當有緊急車輛通過時，將控制鍵 K0 按下，使主次干道均為紅燈，確保緊急車輛順利通行，實現(xiàn)設計的人性化、實際化。1.5 1.5 本設計主要工作 本設計主

7、要工作為了實現(xiàn)對交通道路的管理，力求交通管理先進性、科學化，本設計分析應用了單片機實現(xiàn)智能交通燈管制的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設計方法，實驗證明該系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、經(jīng)濟、能夠有效地疏導交通，提高交通路口的通行能力。 ] 10 ][ 9 [本設計主要做以下幾方面的工作：一、對交通信號燈的研究意義和交通燈的研究現(xiàn)狀進行分析，確定系統(tǒng)交通控制的總體設計，包括交通燈控制系統(tǒng)通常要實現(xiàn)自動控制等各項應有功能，還增加了在緊急情況下能夠手動切換信號燈

8、讓特殊車輛優(yōu)先通行的功能。二、本文還對硬件電路中 AT89S51 單片機的結構特點和重要引腳功能進行了介紹，同時對智能交通燈控制系統(tǒng)的設計的各個電路以及元器件的結構功能進行了詳細的介紹和分析。三、進行了軟件系統(tǒng)的設計，對于本設計，本人采用單片機匯編語言編寫，對定時器、中斷以及延時原理做了詳盡說明，總體上完成了軟件的編寫。并介紹了 PROTEUS 嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺的使用方法，利用 PROTEUS 軟件對交通信號燈控制系統(tǒng)進行了仿真