1、 毕毕 业业 论论 文文 基于基于 80518051 单片机设计的智能交通灯系统单片机设计的智能交通灯系统 系 别 电气工程系 专 业 电气自动化 班 级 姓 名 学 号 指导老师 2013 2014 学年第 1 学期 摘要摘要 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。 如何改善
2、交通灯控制系统, 使其适应现在的交通状况,成为研究的课题。 传统的十字路口交通控制灯,通常的做法 是:事先经过车辆流量的调查,运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。 然而,实际上车辆流量的变化往往是不确定的,有的路口在不同的时段甚至可能产生 很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案,仍然会发生这样的现象:绿灯方向 几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变化的偶然性是无法 建立准确模型的,统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状,更为现实的需要是能 有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。 本系统采用MSC-51系列单片机和可编程并行I/O接口8255芯片为中
3、心器件来设 计交通灯控制器 ,采用键盘、LED 显示器的系统等组成。系统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、分时段调整信号灯的点亮时间、违规车辆 检测等功能。本系统性能较好且稳定性高，可实现十字路口城乡交通自动控制和紧急 情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。以 8051 单片机为控制芯片，采用 “Proteus+Wave6000”对交通灯控制系统进行了仿真。 关键词: 智能交通灯 控制系统 8051 单片机 3 目目 录录 摘要摘要 II 第一章第一章 绪论绪论 4 1.1 单片机交通灯控制系统的选题背景 4 1.2 单片机交通灯控制系统选题的现实意义 4 第二
4、章第二章 MCS51MCS51 单片机简介单片机简介 6 2.1 概述 6 2.2 MCS 单片机的内部组成 . 6 2.3 8255 芯片介绍 . 8 2.3.1 8255 内部结构 . 8 2.3.2 特性 9 2.3.3 引脚功能 9 2.4 交通灯简介 .10 第三章第三章 智能交通灯控制系统要求智能交通灯控制系统要求 12 3.1 单片机交通控制系统通行方案设计 .12 3.2 总控制要求 .13 3.3 车检测电路 .14 3.4 信号灯电路 .15 3.5 时间显示电路 .16 3.6 紧急转换开关电路 .16 第四章第四章 智能交通灯的仿真智能交通灯的仿真 18 4.1 Pro
5、teus 软件介绍 18 4.2 仿真过程 .18 总结总结 .22 参考文献参考文献23 4 第一章第一章 绪绪 论论 1.1 1.1 单片机交通灯控制系统的选题背景单片机交通灯控制系统的选题背景 随着人口快速的增多，交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通 控制就应运而生，在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的 出行都无时不刻与交通打着交道。自 18 世纪工业革命以来，工业发展带动整个交通 运输的发展，从而催生了单独的交通控制学问与管理机构。 交通控制系统是近现代社会随着物流、 出行等交通发展产生的一套独特的公共管 理系统。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一
6、系列的交通规则，还必须通过一定 的技术手段加以实现。现代人类科学技术，特别是电子科学技术的发展和成熟能比较 好的解决系统建立中硬软件方面要求的技术难题。目前，交通控制方面的研究能完全 实现自动智能化，甚至将整个区域整合成一个统一的系统范围，还能根据正常时段以 及特定突发时段的情况进行科学的自动调整。 交通对于社会的工业经济和人们的生活生产中有着十分重要的意义。 随着单片机 和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，交通自动监测控制方面的研 究有了明显的进展， 并且必将以其优异的性能价格比， 逐步取代传统的交通控制措施。 1.2 1.2 单片机交通灯控制系统选题的现实意义单片机交通灯控制系统选题的现实意义 城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导， 与汽车工 业并行发展的。在其各个发展阶段，
