1、 毕毕 业业 论论 文文 题题 目：目： 基于单片机的交通灯设计基于单片机的交通灯设计 系系 别：别： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 单片机交通灯设计单片机交通灯设计 摘摘 要要： 近年来随着科技的飞速发展，一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的 信息革命正在蓬勃发展。 计算机技术作为三者之一， 怎样与实际应用更有效的结合并发挥 其作用。单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传 统控制检测的更新。 在实时检测和自动控制的应用系统中， 单片机往往是作为一个核心部 件使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车
2、行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实 现交通的井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统， 来实现交通的井然有序。 交通 信号灯控制方式很多。本系统采用美国 ATMEL 公司生产的单片机 AT89S51，以及其它芯片 来设计交通灯控制。实现了通过 AT89S51 芯片的 P1 口设置红、绿灯点亮的功能，通过 AT89S51 芯片的 RXD、TXD 输入、输出设置显示时间。交通灯的点亮采用发光二极管实现， 时间的显示采用七段数码管实现。单片机系统采用的直流供电。 为了系统稳定可靠，系统 内集成了“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生。系统实用性强、 操作简单、扩展性好。 目
3、目 录录 1 引言 . 1 2 交通管理方案论证 . 2 2.1 设计任务 2 2.2 方案介绍 2 3 交通灯系统硬件设计 . 4 3.1 单片机概述 4 3.2 系统构成 5 3.3 芯片选择与介绍 . 6 3.3.1 AT89S51 芯片 6 3.3.2 74HC164 芯片介绍 8 3.3.3 74LS04 输出信号与信号灯 . 9 3.3.4 交通灯控制线路图 . 10 4 交通灯软件设计 11 4.1 程序设计流程图 . 11 4.2 延时的设定 13 4.2.1 计数器初值计算 . 13 4.2.2 相应程序代码 . 13 4.3 程序的主控制循环调用 . 14 4.4 对现有程
4、序的扩充 . 15 5 实验平台 16 5.1 实验平台 16 5.2 实验步骤 16 5.2.1 编写程序代码 16 5.2.2 按照系统硬件连线图连接好系统并调试 16 结论 18 致谢 18 参考文献 19 程序实现代码 20 单片机交通灯设计 - 1 - 1 引言 今天，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
5、世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿 两块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。 1914 年， 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， 安装在纽约市 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，当车辆接近时,红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司 机遇红灯时按一下喇叭，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
6、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。 随着经济的发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。道路拥挤现象日 趋严重，造成的经济损失越来越大，并一直保持大比例的增长。现在交通系统已不能满足 经济发展的需求。由于生活水平的提高，人们对交通运输的安全性及服务水平提出了更高 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
