课程设计---单片机交通灯控制系统

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1、 信息科学与工程学院 自动化系 课程设计报告书 姓 名： 学 号： 班 级： 课程名称： 计算机控制与接口技术 指导教师： 2011 年 12 月 5 日 设计题目：单片机交通灯控制系统 一、单片机交通控制系统方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一 方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具 体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态 1 开始 变换，直至状态 6 然后循环至状 1，周而复始，即如图（图 2-1）所示：直至状 态 6 然后循环至状态 1， 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四 个状态

2、归纳如下： 图 2-1 交通状态 东西方向红灯灭，同时绿灯亮，南北方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时 20 秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。 东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时 2 秒。此状态 下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。 南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时 20 秒。此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。 南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时 2 秒。此状态下， 除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。 下面我们可以用图表表示灯状态和行止状态的关系如下： 表 2-1 交通状态及红绿灯状

3、态 东西南北四个路口均有红绿黄 3 灯和数码显示管 2 个，在任一个路口，遇红 灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换。状态及红绿 灯状态如表 2.1 所示。说明：0 表示灭，1 表示亮。 二、单片机交通控制系统的功能要求 本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信 号发生，还能进行倒计时显示，车流量检测及调整，交通违规处理和紧急处理 等功能。 2.1 倒计时显示 倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、 在 “停止” 和 “通 过”两者间作出合适的选择。驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信 号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安

4、全。倒计时显示是用来减少驾 驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的 1 种方法，它可以提醒驾驶员 灯色发生改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选 择 。 状态 1 状态 3 状态 4 状态 6 东西向 禁行 等待变换 通行 等待变换 南北向 通行 等待变换 禁行 等待变换 东西红灯 1 1 0 0 东西黄灯 0 0 0 1 东西绿灯 0 0 1 0 南北红灯 0 0 1 1 南北绿灯 1 0 0 0 南北黄灯 0 1 0 0 2.2 时间手动设置 除系统根据车流量自动控制调整，也可以通过键盘进行手动设置，增加了 人为的可控性，避免自动故障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变 为红灯。键盘是单片机系统中最常用的人机接口，一般情况下有独立式和行列 式两种。前者软件编写简单，但在按键数量较多时特别浪费 I0 口资源，一般 用于按键数量少的系统。后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机 I0 口资