AT89C51单片机控制交通信号灯的工作原理及其硬件电路设计毕业设计

1、 - 1 - 第第 1 章章 总体论述总体论述 本章对 AT89C51 单片机控制交通信号灯的工作原理及其硬件电路设计给予基本 的概述和基本的方案选定思路。 1.1 课题的背景分析课题的背景分析 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快， 城市交通越来越成为一个全球化的 问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通 事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。特别是在一些发展中国家，不仅没有在城 市规划布局、 城市交通发展模式选择与运营机制等方面吸取发达国家城市交通发展的 经验与教训，而且重复着它们在高速机动化发展中所犯过的许多错误，无论是大中城 市还是新兴的中小城市，

2、几乎都没有前瞻性地解决好城市交通问题。 自改革开放以来， 我国的城市规模和经济建设都有了飞速的发展，城市化进程在逐步加快，城市人口在 急剧增加，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，使城市交通面临着严 峻的局势。当前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现 象。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。探究城市交 通发展中存在问题的原因，无论是从宏观上还是从微观上分析，其根本原因在于城市 交通系统的管理机制不适应。 从技术条件分析，我国的城市交通技术应用水平较低，这在交通规划、交通基础 设施建设、运输工具水平、交通组织和管理等方面都有反映。例如道路

3、布局和交通方 式分道不合理，现代化轨道交通缺少，路面公共交通效率低，车况较差，相关技术标 准较低、自行车交通比例高，日常交通以人工管理为主等，对城市交通的管理还局限 于传统的车流人流控制方面，缺乏对城市交通需求进行研究和管理。特别是在应用现 代通信和网络技术管理交通方面，除少数几个大城市已经起步外，大多数城市还是空 白。另外，我国在城市交通规划和管理方面对基础性研究缺乏重视，研究力量和研发 投入不足，也是技术水平低和造成城市交通发展缓慢的原因。 比较传统的定时交通灯控制与无线智能交通灯控制， 可知后者的最大优点在于减 - 2 - 缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较全

4、球定位系统 而言成本更低。本论文正是以此为出发点，对单片机控制的交通信号灯模型作了较详 尽的介绍。 1.2 方案的选择及论证方案的选择及论证 日常生活中交通灯的设计方式多种多样， 本文从中选取两种鲜明的设计方式并加 以对比，从而选出更加符合本次任务所要求的方案。 方案一：把无线模块应用于控制端。 本方案的模型有单片机主系统，信号灯显示模块，数码管显示模块，遥控电路的 发射模块组成。系统框图如图 1.1 所示。 图 1.1 方案一的系统框图 其中单片机主控电路的组成部分如图 1.2 所示。 图 1.2 单片机主控电路 此方案的优点在于可以给紧急车辆通过交通岗时带来方便，通过无线模块发射 端给予交通灯外部中断，使紧急车辆通过方向始终亮绿灯，并且成本低，原理简单易 懂，抗干扰能力强。缺点在于需要大量的电缆，在改造时会对路面造成破坏，也会对 单 片 机 主 系统 无 线 接 收 模 块 按键 模块 无 线 发 射 模 块 单片机控制 信号灯模块 接收模块 数码管显示 - 3 - 其他设施带来一定的影响， 分时段改变交通灯状态的工作也需要人为的控制发射模块 来完成，鉴于诸多的弊端，我们研讨