1、 摘要 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三 者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系 统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统， 它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 本次设计以最常见的十字路口交通控制为模型，采用模块化设计方法，通过 总线方式连接外设和单片机，使软硬件均具有可裁剪性，以满足不同交通控制情 况的需要，同时使该系统具有可扩展性，便于软硬件的维护，升级和扩充。C 语言 具有高效和可移植性，功能强大，使用灵活，它提供的标准库函数使高级算法更 容易得以实现，所以本次设计采用 C 作为
2、编程语言。 本系统由单片机系统、按键、LCD 显示屏(用于实现人机交互界面)、LED 显 示(用于显示倒计时)、交通灯演示系统组成。系统包括左转、右转、直行三组信号 灯。除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理以及根据具 体情况手动控制等功能。 目录 摘要 5 目录 6 1.前言 7 2.方案论证与设计 . 8 3.系统硬件设计 . 9 3.1 单片机的基本结构 9 3.2 时钟电路 12 3.3 复位电路 12 3.4 74LS373 简介 . 13 3.5 74ls00 简介 13 3.6 74ls02 简介 14 3.7 LED 显示电路 . 15 3.8 LCD1602
3、 简介 . 16 3.9 总体设计 19 4.系统软件设计 22 4.1 软件流程图设计 . 23 4.2 RTX-51 实时操作系统 简介 24 4.3 交通灯控制程序 . 25 谢词. 40 参考文献 . 41 1.前言 随着我国社会经济的发展，城市化、城镇化进程的加快，道路交通堵塞问题 日趋严重，如何对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我 国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题，显然交通灯在其中起着不可缺少的 作用。 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的 手段。但这一技术在 19 世纪就已出现了。1858 年，在英国伦敦主要街头安装了以 燃
4、煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界 上最早的交通信号灯。1868 年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议 会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两种旋转式方形 玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869 年 1 月 2 日，煤气灯爆 炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿 黄三色圆形的投光器组成，1914 年开始安装于纽约市 5 号大街的一座高塔上。红 灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918 年，又出现了带控制的红绿灯和红外 线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，
5、车辆一接近红灯便 变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红 灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人 要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生 交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能 力，减少交通事故有明显效果。1968 年，联合国道路交通和道路标志信号协定 对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左 转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地 正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面
6、对红 灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不 能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 我国机动车辆发展迅速，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，本文介绍的交 通灯控制系统除具有一般的红绿灯显示功能外，还具有倒计时功能，以方便人们 的生活需求。此系统的核心控制器是 MCS-51 系列单片机中的 AT89C51。本次设 计采用 keil软件调试程序,采用 proteus 做系统的仿真。 2.方案论证与设计 本设计以单片机为核心，以 LED 数码管作为倒计时指示，根据设计的要求我 们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状 态，系统还增设了根据交
