1、 基于单片机的交通信号灯控制系统的设计 - 1 - 1 绪论 今天，红绿灯安装在各个路口上，已经成为指挥交通车辆最普遍的交通技术。但是 这种技术早在 19 世纪就已经出现了。 世界上最早的交通信号灯出现于 1858 年，在英国伦敦道口上安装了以燃煤气为光 源的红，蓝两色的机械扳手式交通信号灯，用以指挥车辆的通行。接着 1868 年，在英 国伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，出现了世界上最早的煤气红绿灯。 再到 20 世纪初， 美国出现了以电气启动的红绿灯， 这种红绿灯由红黄绿三种颜色圆形的投光 器组成。红灯亮表示禁止车辆通行，绿灯亮表示允许车辆通行，黄灯闪烁表示警告。到 了 20 世纪中期
2、相继出现了带有各种红外线的红绿灯、压力探测红绿灯、扩音器红绿灯 等各种交通信号灯。 交通信号灯的出现，使交通规则得到了很大的改善，对于车辆的管理和通行，交通 事故的发生得到了明显的减少。1968 年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各 种交通信号灯做了明确的规定。绿灯表示通行，在绿灯下，车辆向相应的方向行驶，除 非另一种标志禁止某一种转向。红灯表示禁止，在红灯下，车辆必须在相应的停车线后 停车。黄灯表示警告，在黄灯下，已经穿越停车线的车辆和行人应继续向前，而为超出 停车线的车辆在停车线后等待。对于左转和右转的车辆在通过道口时，应先让在道口上 行驶的车辆或者人行道行走的行人优先通行。 随着经济
3、的快速发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。如：道路 拥堵、塞车、交通事故等现象越来越严重，直接造成的经济损失也越来越大，而且还在 以一定的速率在不断的增长。由于人民生活水平的提高，人们对交通安全也提出了更高 的要求。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，提高交通 的管理质量和服务要求，同时也提高了交通运输的安全性。并在一定程度上尽可能的降 低由道路拥堵造成的经济损失，同时也大大的降低了人力资源的消耗。 中国是世界人口大国，而中国的车辆也在不断的增加，交通灯的管理控制更是起着 重要的作用，而智能交通灯的出现更是发挥了他举足轻重的低位。它不仅可以替代了更 多的人
4、力资源，从而也带来了更多的经济和社会效益，为创造美好城市发挥着更大的作 用。 基于单片机的交通信号灯控制系统的设计 - 2 - 2 课题的设计要求和设计方案 2.1 设计要求 2.1.1 题目概述 道路交通信号灯是道路交通安全的产品，它可以加强道路交通管理，减少交通事故 的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。它适用于各种十字、丁字 等交叉路口，由道路交通信号灯控制，指导车辆和行人安全而有序地通行。 2.1.2 设计任务 设计一种交通信号灯的控制系统。要求直观，简单。能够满足十字路口交通等的使 用需求。 2.1.3 设计要求 1. 交通路口为十字路口。 2马路为双向六车道，即要有
5、左转灯，直行灯，右转灯。 3要考虑人行横道的信号灯。 4有显示设备可以显示通信时间。 5要求通行时间可调。 2.2 设计方案 2.2.1 供电方案 系统要在正常而稳定的状态下工作，必须要有可靠的电源。而本次基于单片机的 设计需要显示的芯片较多，电源供应量大，因此本次设计了如下三种方案。 方案一：利用独立的稳压电源供电。优点是可提供稳定而可靠电源，而且可以利用 220V 电压转化，不受各种因素的限制；缺点是各模块都采用独立电源，会增加本次设计 的难度，而且对其他电路还会造成一定的干扰。 方案二：采用 USB 转接口 5V 电压供电，这样简单明了，但是单单一个 5V 电源供电 可能会显得电源不足，
6、而无法满足实际的需要。 方案三：采用 USB 转接口 5V 双电源电压供电，这样把本次设计分为两大模块，一 是交通信号灯控制系统，二是万年历系统，采用双电源供电，一个为交通信号灯控制系 统提供电源，另一个为万年历系统提供电源。这样即简单而又可提供稳定的电源。 考虑到实际情况和电路的简洁，本设计采用了第三套方案，此方案在电路的设计上 可以把系统分为两大模块，使系统设计简单化，从而又可以提供稳定而可靠电源。而且 在单电源断电的情况下不影响另一模块的工作。 基于单片机的交通信号灯控制系统的设计 - 3 - 2.2.2 输入方案 该系统要求能手动及智能控制改变交通信号灯的通行时间和万年历时间的调整。 方案一：采用 8155 扩展 I/O 口及键盘、显示等。该方案的优点是：使用灵活可编 程，并且有 RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多 I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二： 直接在 I/O 口线上接上按键开关。该方案优点是：编程更加简洁，使用 更加简单，且成本更低。缺点就是功能有限。 综合考虑本设计的实际需要，在使用输入的时候不需要
