1、 毕毕 业业 设设 计计 (论论 文文) 电气工程 系（院） 机电一体化 专业 毕业设计（论文）题目 城市交通信号控制器的设计 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 年 月 日 摘 要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控 制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往 作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构 软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什 么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制 方式很多。本系统采用 MSC-
2、51 系列单片机 ATSC51 和可编程并行 I/O 接口芯片 8255A 为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过 AT89C51 芯片的 P1 口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩 5 秒时 黄灯闪烁警示（交通灯信号通过 PA 口输出，显示时间直接通过 8255 的 PC 口输 出至双位数码管） ； 车辆闯红灯报警； 通过设置 “看门狗电路” 来防止单片机死机， 提高单片机系统的抗干扰性；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。 本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词：单片机；交通灯；闯红灯；检测车流量 目 录 1 引言引言 . 1 2 系统总
3、体方案系统总体方案 . 1 2.1 交通管理的方案论证 1 2.2 交通灯控制的功能要求 3 2.3 系统总框图 4 2.4 系统工作原理 5 3 系统硬件设计系统硬件设计 . 5 3.1 AT89C51 单片机简介 5 3.2 89C51 单片机复位电路. 7 3.3 时钟电路 8 3.4 键盘接口电路 8 3.5 8255A 与 74LS373 简介 9 3.6 八段 LED 数码管显示电路. 11 3.7 看门狗硬件电路 12 3.8 红外对管检测电路 13 3.9 驱动和放大电路 14 3.10 交通指示灯电路 15 3.11 报警电路和按键控制电路 16 4 系统软件设计系统软件设计
4、 . 16 4.1 1 秒的设定和 T0 定时器 . 16 4.2 东西、南北路口红外检测中断子程序 18 4.3 1ms 软件延时子程序. 18 4.4 时间显示子程序 18 4.5 黄灯闪烁 5s 子程序 . 19 4.6 检测车流量与显示子程序 19 4.7 报警子程序 19 4.8 主程序 20 结结 论论 . 20 致致 谢谢 . 21 参考文献参考文献 . 22 附录附录 A 总硬件电路图总硬件电路图 22 附录附录 B 十字路口交通灯控制器的代码十字路口交通灯控制器的代码 . 23 1 1 引言引言 交通运输是城市功能活动的命脉，它直接影响社会经济、生产与生活的各个 方面。我国机
5、动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后。 道路拥挤、阻塞现象及交通事故常有发生。如何利用当今自动控制技术，有效地 疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，提高车辆速度，减少交通事故是值得 我们研究的新课题。交通灯是城市交通中的重要指挥系统，它与人们日常生活密 切相关。随着人们生活水平的提高，对交通管制也提出了更高的要求，因此提供 一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。本设计旨在 设计出一款良好的交通灯控制系统来改善交通紊乱问题，目的性强，也具有很强 的现实意义。 国内外学者对这一学科也早有研究，控制方案各种各样，并且各有优缺点。 从1868年英国伦敦首次使
6、用燃汽色灯信号以来，城市交通信号机由手动到自动， 交通信号由固定周期到可变周期，系统控制方式由点控到面控，从无车辆检测器 到有车辆检测器，经历了近百年的历史 1。到1963年加拿大多伦多市建立了一套 使用IBM650型计算的集中协调感应控制信号系统， 从而标志着城市道路交通信号 系统的发展进入了一个新的阶段。之后，美国、英国、德国、日本、澳大利亚等 多家相继建成数字电子计算机区域交通控制系统， 这种系统一般还配备交通监视 系统组成交通管制中心。在西方发达国家，交通控制系统基本上完成了由传统的 交通控制系统向智能交通控制系统ITS（Intelligent Transport systems）的转 变 2。而在我国，智能交通系统则刚刚处于起步阶段。在20世纪90年代初，我国 的相关学者开始意识到研究和开发ITS的重要性。到90年代中期，由于受到国外 ITS研发的影响，政府部门也开始重视对ITS的研究。 基于整个交通控制系统的发展情况，本设计主要进行如下方面的研究：
