单片机的交通灯控制系统毕业设计

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1、 摘要摘要 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？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控 制方式很多。本系统采用 MSC-51 系列单片机 Intel8051 和可编程并行 I/O 接口 芯片 8255A 为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过 8051 芯片的 P1 口设置红、绿灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了 MAX629“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生；显示时 间直接通过 8255 的 PA、PB 口输出；交通灯信号通过 PC 口输出；交通灯的点 亮采用 VT 双向晶闸管来控制，直接

2、采用 220V 交流电源驱动，系统实用性强、 操作简单、扩展性强。 关键词关键词：单片机,交通灯,控制器,设计,实现 目目 录录 本人声明 错误错误!未定义书签。未定义书签。 摘要 1 1 1 引言引言 2 2 交通灯的总体方案设计与论证 2 1.1 单片机与外围接口部件 3 1.2 电源提供 3 1.3 倒计时显示界面 3 1.4 输入键盘 3 1.5 交通灯显示 5 1.6 理论分析与计算 5 1 1.6.1.6.1 交通灯显示时序的理论分析与计算交通灯显示时序的理论分析与计算5 1.6.21.6.2 交通灯显示时间的理论分析与计算交通灯显示时间的理论分析与计算 7 2 硬件的选择与简介

3、9 2.1 8051 芯片简介 9 2.1.1 80512.1.1 8051 内部结构内部结构 9 2.1.2 80512.1.2 8051 的引脚说明的引脚说明： 10 2.2 8255 芯片简介 10 2.2.1 2.2.1 内部结构内部结构 11 2.2.2 2.2.2 引脚功能说明引脚功能说明 11 2.3 其他器件 12 2.3.1 2.3.1 数码管与交通信号灯数码管与交通信号灯 12 2.3.2 看门狗 MAX692 12 3 控制器硬件系统设计 13 3.1 系统硬件设计方案 13 3.2 系统工作原理 15 结 论 17 致致 谢谢 18 参考文献 19 -1- 摘要 随着城

4、市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通 超负荷运行的情况，因此，自 80 年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，然 而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充 分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的 交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。人们的消费水平不断 的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。 如果将每个交通十字路口的多余交通警察撤回，安排在最不利于管理和事故高发的 地方，不但可以大大的降低交通事故的发生率，而且可以节省大量的人力财力。基 于新型规则的可

5、编程交通控制系统（以下简称交通控制系统）可以实现对车辆、行 人的控制，使的交通便于管理。所以，采用单片机自动控制交通灯有现实的社会意 义。 本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯显示系统组成。系统包括人行 道、左传、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本的交通灯功能外，还具有 倒计时，时间设置，紧急情况处理、及根据具体情况手动控制等功能。在紧急情况 下，设置交通灯状态为： 全红：东南西北所有方向禁止通行。 南北红、东西绿：南北方向禁行；东西方向通行。 东西红、南北绿：东西方向禁行；南北方向通行。 -2- 1 1 引言引言 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机

6、种。单 片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央 处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备 相结合，便可成为一个单片机控制系统。 在今天， 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。 这一技术在 19 世纪就已出现了。 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 2 交通灯的总体方案设计与论证交通灯的总体方案设计与论证 根据课题任务的要求，该系统具有交通灯的显示功能，倒计时功能，改变时间 设定功能，所以把系统分为几个模块，包括倒计时显示器、键盘、交通信号灯、控 制模块和看门狗电路。系统硬件框图如下 图 1.1 系统硬件连接框图 -3- 1.1 单片机与外围接口部件 该系统主控芯片单片机采用 MCS-8051， 它内部具有 128 个 8 位用户数据存储单 元和 128 个专用寄存器单元，两个 16 位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数 产生中断用于控制程