单片机课程设计---智能交通灯控制系统设计

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1、 智能交通灯控制系统设计智能交通灯控制系统设计 摘要 近年来，随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道 路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用 当今计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力， 减少交通事故是很值得研究的一个课题。 目前， 国内的交通灯一般设在十字路口， 在醒目位置用红、 绿、 黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。 关键词：关键词： AT89S51，交通规则，交通灯，车流量控制 1设计目的： 1、通过交通信号灯控制系统的设计，掌握 80C51 传输数据的方法,以控制发光二 极管的亮与灭以及数

2、码管的显示； 2、用 80C51 作为输出口,控制十二个发光二极管熄灭,模拟交通灯管理. 3、通过单片机控制设计，熟练掌握汇编语言的编程方法，将理论联系到实践中 去，提高动脑和动手的能力； 4、完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试。 2设计内容和功能： 交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时， 令十字路口的红绿灯 交替点亮和熄灭。用 8051 做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯 管理。 在一个交通十字路口有一条主干道 （东西方向） ， 一条从干道 （南北方向） ， 主干道的通行时间比从干道通行时间长，四个路口安装红，黄，绿，灯各一盏； 如图所示： 1、设计一个十字路

3、口的交通灯控制电路，要求东西方向（主干道）车道和 南北方向（从干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，时间可设置修改。 2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯闪烁，才能变换运行车道 3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。 4、紧急情况发生，如消防车、救护车等紧急车辆通过时，要求四个路口同 时加亮黄灯闪烁，并且倒计时显示装置关闭，四个路口的信号灯全部变成红灯。 5 当东西或南北方向车流量大时，四个路口同时加亮黄灯进行闪烁，并且 倒计时显示装置关闭，黄灯闪烁 5 秒后，只允许东西或南北方向车辆通行。 3各功能模块说明及系统使用说明； 3.1 总体设计电路如图所示 3.2 交通灯电路 为了方便实验，可以用发光二极

4、管作为交通灯来使用，单片机的 I/O 接口直接和 交通灯（发光二极管）连接。在十字路口的四组红、黄、绿三色交通灯中，东西 方向道路上的两组同色灯连接在一起， 南北方向道路上的两组同色的灯也彼此连 接在，受单片机 P1.0P1.5 控制。单片机的 I/O 接口与交通灯电路的具体连接方 式为：P1.0P1.2 分别接东西方向的红、黄、绿共 6 个放光二极管，P1.3P1.5 分 别接南北方向的红、黄、绿共 6 个发光二极管。12 个发光二极管采用了共阳极 的连接方式，因此 I/O 口输出低电平时，与之相连的发光二极管会亮，I/O 口输 出高电平是，相应的发光二极管会灭。交通灯电路如图所示。 3.3

5、 倒计时显示电路 该交通灯控制系统在正常情况下，每 60s 循环一次，为方便提示路上行人及车辆交通灯转换的 剩余时间，专门为控制系统设计了一个倒计时显示装置。该显示装置选用七段数码管来显示交通 灯转换的剩余时间，根据控制要求，每个路口需要两个数码管，这样四个路口就要求八个数码管。 有序 AT89C51 单片机的 I/O 作为输出时，具有较强吸收电流能力，因此我们可以选用共阳型数码 管，这样由单片机的 I/O 就可以直接驱动，从而简化硬件电路的设计。四个路口倒计时显示被置 在同一时刻显示相同的数字，期中 P0 口用来显示时间的十位，P2 口用来显示时间的个位；东西 南北四个方向共四个路口， 令

6、DS1 和 DS2 是一组，DS3 和 DS4 是一组， DS5 和 DS6 是一组， DS7 和 DS8 是一组。考虑到 AT89C51 单片机所能提供 I/O 接口的数量以及该控制系统所需要的 I/O 的个数并结合我们的实际能力，数码管在本系统采用的是静态显示。所谓静态显示，就是当显示 器显示某一字符时，相应的数码管恒定地导通或截止。采用静态显示时。占用 CPU 的资源较少， 单片机只要把要显示的字符代码发送到接口电路即可，直到要显示新的数据时，再发送新的字形 码。倒计时显示电路如图所示。 3.4 紧急通行电路 该系统的 K1、K2、K3 三个按键分别于单片机的 P3.0、P3.1、P3.6 相接，它 们可以在特殊的交通情况下使用。例如，当有紧急情况发生时，如消防车、救护 车等紧急车辆通过时， 按下 K1 键， 四个路口同时加亮黄色信号灯并进行闪烁 （闪 烁时间为 5 秒） 。并且倒计时显示装置关闭，黄灯 5s 闪烁完成后，四个路口的信 号灯全部变成红灯，从而保证紧急车辆的及时通过，待紧急车辆通过后，松开 K1 键，紧急情况消除，交通灯控制系统恢