1、 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 设计题目：单片机控制交通灯设计 系系 别别：汽车与电气工程系 专专 业业: 机电一体化 班班 级级： 07机电（4） 1 目录目录 摘要摘要.2 关键字关键字.2 第一章第一章 绪论绪论.3 1.1 课题概述.3 1.2 方案选择.3 1.3 设计要求.5 第二章第二章 硬件电路设计硬件电路设计.6 2.1 电路的硬件框图.6 2.2 单片机概述.6 2.3 芯片简介.9 2.4 系统硬件设计.16 第三章第三章 软件设计软件设计.17 3.1 每秒钟的设定.17 3.2 计算器硬件延时.17 3.3 软件延时.18 3.4 时间及信号灯的显示.19
2、 3.5 程序设计.21 第四章第四章 系统调试系统调试29 4.1 硬件调试.29 4.2 综合调试.29 总结总结.30 参考文献参考文献.30 附录附录 1 电路电路原理图原理图31 2 元器件清单元器件清单 33 2 摘要摘要: : 随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，城市机动车辆不断增加，道路交通堵塞 问题日趋严重，尤其在一些大城市，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门亟 待解决的重要问题之一。为了合理管理和调度交通，减少交通堵塞现象，国家也设想并采 取了多种措施，如修建城市高速，建立交桥、建过江隧道和地下隧道、改双向车道为单向 车道、上班实行错时制等，但应用最广泛的还是
3、利用交通灯控制。 交通灯控制系统是为了确保十字路口过往车辆和行人能顺利、通畅地通过而设计的， 能够自动控制红、黄、绿三种信号灯，实行其自动转换的数字逻辑电路系统。其中红灯亮 表示禁止通行；绿灯亮表示可以通行；黄灯亮表示缓行或停车。利用交通灯可以很直观、 方便地控制十字路口的交通状况。 至今为止，交通灯凭借着简单易行、控制有效、成本低廉的优点，已深入到城市的每 个角落，在交通领域发挥着无可替代的重要作用，因此研究十字路口的交通灯控制有着较 大的现实意义。 关键词关键词：单片机 交通灯 8051 芯片 LED 显示器 3 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 课题概述课题概述 当今，红绿灯安装在各
4、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 两以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 始安装于纽约市 5 号大街的一座高塔上。红
5、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，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
6、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。 1.21.2 方案选择方案选择 现在交通灯的控制装置很多，其控制方案包括单片机控制、继电器控制、微机（MC） 控制、数字/模拟电路控制以及 PLC 控制等。这些控制方案各有千秋，具体特点如下： 4 一、一、单片机控制单片机控制 使用 AT89S51 单片机为主控核心,通过软件来控制过往车辆的正常运作。同时它也 具有如下的优点： (1)单片机体积小巧、使用灵活、成本低，易于真正产品化。组装各种智能式控制 设备和仪器，能做到机电仪一体化。 (2)面向控制。能有针对性地解决各种从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得 最佳的性能价格比。 (3)抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境下都能可靠的工作。这是 其它微机集中无法比拟的。 (4)可以方便的实现多机、分布式
