基于单片机的交通灯系统设计仿真

毕业设计（论文）题目基于单片机的交通灯控制系统设计与模拟姓名学号所在学院专业班级 0指导教师日期 2007 年 05 月30 日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）学生开题报告（1）A—工程实践型；B—理论研究型；C—科研装置研制型；D—计算机软件型；E—综合应用型（2）X—真实课题；Y—模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。

毕业设计（论文）学生申请答辩表学生签名：日期：毕业设计（论文）指导教师评审表毕业设计（论文）评阅人评审表毕业设计（论文）答辩表毕业设计（论文）成绩评定总表学生姓名：孙兵专业班级：07电子专1毕业设计（论文）题目：基于单片机的交通灯控制系统设计与模拟注：成绩评定由指导教师、评阅教师和答辩组分别给分(以百分记)，最后按“优(90--100)”、“良(80--89)”、“中(70--79)”、“及格(60--69)”、“不及格(60以下)”评定等级。

其中，指导教师评定成绩占40%，评阅人评定成绩占20%，答辩组评定成绩占40%。

毕业设计（论文）专用纸摘要交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。

要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的科技手段加以实现。

本文在对目前交通控制进行深入分析的基础上，运用检测传感、实时调整智能化控制的实现技术，将传感器监测、实时调整车辆通行时间的算法与单片机控制作用相结合，提出了基于单片机的交通控制系统设计方案。

8051单片机的交通灯控制系统由8051单片机、交通灯显示、LED倒计时、车流量检测及调整、违规检测、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。

系统除基本交通灯功能外，还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过、车流量检测及调整、交通异常状况判别及处理等相关功能。

理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。

本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，二是进行传感器的硬件电路、显示电路等的设计和基本功能要求。

基于单片机的交通灯设计摘要：在城市交通中，交通灯起着非常关键的作用，用于规范车辆和行人的通行。

本文设计了一个基于单片机的交通灯系统，该系统采用红绿蓝LED 灯作为信号灯，通过单片机控制灯的亮灭，实现交通灯的正常运行。

该系统不仅具有稳定性和可靠性，还可以根据实际情况进行调整和扩展。

通过实验验证，该交通灯系统可以准确地显示交通信号，有助于提高交通流量的控制效果。

关键词：单片机；交通灯；LED灯；控制第一节：引言在城市交通中，交通灯是一种非常重要的设备，用于控制车辆和行人的通行。

它可以有效地组织交通流动，减少交通事故的发生，并提高交通效率。

传统的交通灯系统使用机械装置对灯进行控制，但这种方法存在维护困难、调整复杂等问题。

为了解决这些问题，本文设计了一个基于单片机的交通灯系统。

第二节：设计原理2.1系统框架本系统采用单片机作为控制器，通过控制LED灯的亮灭实现交通灯的正常运行。

系统包括信号产生模块、单片机控制模块、驱动电路模块和LED灯模块等部分。

2.2单片机选择本系统采用了AT89C52单片机作为控制器，该单片机具有较高的性能和稳定性，可以满足交通灯系统的要求。

2.3信号产生模块本系统中的信号产生模块通过设置定时器产生不同时间间隔的信号，模拟真实的交通灯信号。

2.4单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心部分，它根据信号产生模块产生的信号来控制LED灯的亮灭。

具体地，单片机通过设置不同的控制信号，控制LED灯的亮灭时间。

例如，当变换到红灯时，单片机会发送一个控制信号给LED灯模块，使其显示红灯。

2.5驱动电路模块驱动电路模块负责将单片机发送的控制信号转化为LED灯的亮度控制信号，从而实现交通灯的控制。

2.6LED灯模块LED灯模块使用红、绿、蓝三色LED灯，分别代表红灯、绿灯和黄灯。

通过单片机控制，LED灯可以按照预先设置的顺序亮灭。

第三节：实验结果通过实验验证，本系统可以准确地显示交通信号。

在正常情况下，红灯亮10秒，黄灯亮5秒，绿灯亮15秒；在过渡状态下，红灯亮2秒，黄灯亮2秒，绿灯亮2秒；在故障情况下，红、绿、黄灯交替亮1秒。

单片机控制交通灯控制系统设计-基于Proteus仿真单片机控制交通灯控制系统设计目录引言…………………………………………………………… - 3 -第1章概述 ............................................... - 3 -1.1单片机认识 .............................................. - 4 - 1.2 单片机的应用........................................... - 4 - 1.3设计任务 ................................................ - 5 - 第2章系统总体方案及硬件设计.......................... - 5 -2.1交通管理的方案 .......................................... - 5 - 2.2总体硬件设计 ............................................ - 6 - 2.3系统时钟电路 ............................................ - 6 - 2.4系统复位电路 ............................................ - 6 - 2.5数码管显示电路 .......................................... - 7 - 2.6路灯指示电路 ............................................ - 7 - 2.7按键电路设计 ............................... 错误～未定义书签。

第3章软件系统设计 ...................................... - 9 - - 1 -3.1设计思路及关键技术........................................ - 9 - 3.2 软件流程 ................................................. - 9 - 3.3 交通灯的设计程序说明 ..................................... - 9 -3.4 延时函数 ................................................ - 10 - 3.5 延时函数 ................................................ - 10 - 3.6显示函数 ................................................ - 10 - 3.7定时器0中断函数......................................... - 10 - 第4章Proteus软件仿真 ................................. - 12 -4.1 Proteus软件仿真......................................... - 12 - 4.2 南北路灯切换时仿真 ...................................... - 12 - 4.3 紧急情况下的仿真 ........................................ - 13 - 4.4东西紧急情况下的仿真..................................... - 14 - 第5章心得体会 .......................................... - 15 - 参考文献 .................................................... - 15 - 附1 源程序代码............................................. - 17 - 单片机控制交通灯控制系统设计摘要交通灯是我们日常出行时经常看见的交通控制系统，极大地改善了我们的日常出行。

单片机交通灯实验报告简介本实验通过使用单片机设计并实现一个交通灯控制系统，模拟城市道路上的交通信号灯。

实验过程中，我们通过编程控制不同灯的亮灭状态，实现交通灯的循环变换，以此来模拟车辆和行人的行进。

实验材料•单片机•LED灯•电阻•连线•电源实验过程及结果1. 电路连接首先，我们根据实验需要将单片机和LED灯等材料进行连接。

具体连接方式如下：- 将电阻连接到单片机的IO口上，起到限流的作用。

- 将LED灯连接到电阻的另一端。

- 将单片机通过连线与电源进行连接。

2. 程序设计接下来，我们需要编写程序来实现交通灯的循环变换。

使用C语言编程，通过控制IO口的高低电平来控制LED灯的亮灭状态。

以下是程序的主要逻辑：#include <reg52.h>sbit redLed = P1^0; // 红灯sbit yellowLed = P1^1; // 黄灯sbit greenLed = P1^2; // 绿灯void delay(unsigned int t){while(t--);}void main(){while(1){// 红灯亮，其他灯灭redLed = 0;yellowLed = 1;greenLed = 1;delay(50000);// 红灯亮黄灯亮，绿灯灭redLed = 0;yellowLed = 0;greenLed = 1;delay(20000);// 绿灯亮，其他灯灭redLed = 1;yellowLed = 1;greenLed = 0;delay(50000);// 黄灯亮，其他灯灭redLed = 1;yellowLed = 0;greenLed = 1;delay(20000);}}3. 实验结果与分析通过实验，我们观察到LED灯按照我们设计的程序循环地变换亮灭状态，从而实现了交通灯的模拟效果。

红灯、黄灯、绿灯在规定的时间间隔内依次亮起，并在该时间间隔结束后熄灭。

基于单片机的交通灯控制系统的设计交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分。

它通过控制红、黄、绿三种颜色的交通灯的亮灭，以实现对交通流量的控制和引导，从而保证交通的安全和顺畅。

在本设计中，我们将使用单片机作为控制核心，通过程序对交通灯进行控制。

以下是我们设计的主要步骤：1.硬件设计部分为了简化电路设计和减少硬件成本，我们可以选择使用单片机进行控制。

在本设计中，我们选择采用常用的51单片机。

此外，还需要LED作为交通灯的灯泡，以及适当的电阻进行限流。

2.电路连接我们需要将单片机的IO口连接到LED灯泡上，以控制其亮灭。

在选用LED时，需要根据单片机输出电压和LED的额定工作电压选择适当的电阻进行串联。

同时，还需要外部的电源供电，并将其与单片机进行接地连接。

3.软件设计基于51单片机的交通灯控制程序大致可以分为两个部分：定时器中断和状态切换控制。

在定时器中断部分，我们可以设置一个定时器，例如每隔1秒触发一次中断。

在中断服务函数中，我们可以实现对交通灯状态的切换。

根据交通灯的工作模式，可以将红灯、黄灯和绿灯对应的IO口设置为高电平、低电平和高电平，以实现灯的亮灭。

通过定时器中断的触发，我们可以控制交通灯的切换速度和亮灭时间。

在状态切换控制部分，我们可以使用状态机的思想来实现。

根据不同的交通场景，我们可以定义一组不同的状态，例如红绿灯交替、黄灯闪烁等。

通过设置变量来记录当前状态，并根据状态的变化来控制交通灯的亮灭。

4.仿真和测试在完成硬件设计和软件编写后，我们可以使用仿真工具对整个系统进行模拟测试。

通过观察仿真结果，可以验证硬件设计和软件程序的正确性。

在完成仿真测试后，我们可以将系统部署到实际的硬件平台上进行实际测试。

通过观察交通灯状态切换是否符合预期，并检查灯的亮灭是否正常，可以判断系统的可靠性和稳定性。

在设计交通灯控制系统时，还需要考虑一些其他因素，例如灯的清晰可见性、防水防尘性能、电路的稳定性等。

基于单片机的交通灯设计为了提高城市交通的效率和安全性，交通信号灯作为一个重要的交通管理措施被广泛应用于各种路口和交叉口。

成为了近年来一个备受关注的研究方向。

单片机作为一种集成电路，具有可编程性和高度灵活性，能够实现各种功能的控制和管理。

因此，利用单片机技术设计交通信号灯可以更好地满足现代城市交通管理的需求，提高交通效率，减少交通事故的发生。

本文将分为以下几个部分来详细介绍基于单片机的交通灯设计。

首先，将介绍交通信号灯的发展历史和现状，分析传统的交通信号灯存在的问题和不足。

然后，将介绍单片机技术在交通信号灯设计中的应用和优势，探讨利用单片机实现交通信号灯控制的原理和方法。

接着，将详细介绍基于单片机的交通信号灯系统的硬件设计和软件设计，包括单片机的选型和编程，各个灯的控制逻辑以及整个系统的实现过程。

最后，将通过实验验证基于单片机的交通信号灯设计的可行性和有效性，并对该设计方案进行优化和改进。

交通信号灯作为一种重要的城市交通设施，可以指挥车辆和行人按照规定的时间和顺序通行，有效地控制交通流量，减少交通拥堵和事故发生。

然而，传统的交通信号灯存在一些问题，如固定的时间设置导致交通拥堵，无法适应实际交通情况变化等。

因此，设计一种智能化、自适应的交通信号灯系统显得尤为重要。

单片机作为一种集成电路，具有逻辑控制功能和高度可编程性，可以实现复杂的控制任务。

利用单片机技术设计交通信号灯系统，能够实现灵活的控制策略，根据实际交通情况自动调整灯光的亮灭时间，提高交通效率，减少交通事故的发生。

因此，基于单片机的交通信号灯设计成为了当前交通管理领域的研究热点之一。

在基于单片机的交通信号灯设计中，硬件设计和软件设计是两个关键的环节。

硬件设计包括单片机的选型、外围器件的选择和连接等。

在选择单片机时，需要考虑其性能、功耗、成本等因素，满足交通信号灯系统的实际需求。

外围器件的选择和连接也需要考虑到稳定性、可靠性和安全性等因素，保证交通信号灯系统的正常运行和可靠性。

基于89C51的交通灯控制系统设计目录摘要 01.设计任务与要求 02.系统硬件设计 (1)3.系统软件设计 (4)4. Proteus软件仿真 (4)5.设计心得 (5)6.参考文献 (6)附录 (6)交通灯控制系统设计摘要自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。

近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。

本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。

从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。

系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。

本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统等组成，较好的模拟了交通路面的控制。

关键词：交通灯单片机数码管LED灯1.设计任务与要求东西、南北两干道交于十字路口，各干道有一组红、绿、黄三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。

东西方向为主干道，通行时间为40秒；南北方向为支干道，通行时间为30秒。

通行时间最后3秒，绿灯灭，黄灯闪烁，黄灯闪烁完毕变更通行车道。

通行时间由数字显示器显示，黄灯3秒闪烁不单另计时。

2.系统硬件设计根据上面的功能要求，硬件系统主要有单片机模块、指示灯模块和倒计时显示模块。

各模块选择如下：（1）单片机模块主控芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图１所示。

图1 AT89C51引脚图AT89C51是AT89C5X系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。

AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。

摘要本设计是一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。

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？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。

本系统由单片机系统、按键、四位数码管显示、交通灯演示系统组成。

设计一个用于东西、南北走向的交通管理。

南北方向（主干道）车道和东西方向（支干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行间为20秒。

系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。

本系统结构简单，操作方便；可实现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。

本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。

关键词：交通灯；单片机；AT89S52目录1 概述 (3)1.1设计背景 (3)1.2设计任务 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1 AT89S52单片机简介 (4)2.2 系统硬件电路的设计 (4)3 软件设计 (7)3.1 交通灯的设计程序流程图 (7)3.2定时器0及中断响应 (8)4 Proteus软件仿真 (10)4.1仿真电路图 (10)4.2 仿真步骤 (10)5 课程设计体会 (11)参考文献 (11)附1: 源程序代码 (12)附2: 系统原理图 (18)1 概述1.1 设计背景如今随着人们生活水平的提高，车辆越来越多，交通事故频繁发生。

基于单片机的交通灯控制系统设计与实现1. 引言交通灯控制是城市交通管理的重要组成部分，它对交通流的组织和调控起着至关重要的作用。

传统的交通灯控制系统通常采用定时控制，无法根据实际交通流量进行动态调整。

为了解决这一问题，本文将介绍一种基于单片机的交通灯控制系统的设计与实现，使交通灯能够根据实时交通状况智能地进行控制。

2. 系统设计2.1 系统硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机选型、传感器连接和交通灯控制电路设计。

首先，我们选择一款性能稳定、易于编程的单片机作为系统的核心控制器。

然后，通过引入合适的传感器，如红外传感器和电子车辆识别器，实时监测交通流量和车辆信息。

最后，通过设计合适的交通灯控制电路，实现交通灯的开关控制。

2.2 系统软件设计本系统的软件设计主要包括交通灯控制算法设计和单片机程序设计。

首先，我们需要设计一个合理的交通灯控制算法，根据不同的交通流量和车辆信息，动态调整交通灯的信号周期。

然后，将交通灯控制算法转化为单片机程序，通过合适的编程语言实现交通灯的智能控制。

3. 系统实现3.1 硬件实现在硬件实现方面，我们需要根据系统设计的要求进行电路连接和传感器的安装调试。

首先，将选定的单片机进行正确的引脚连接，以确保单片机能够正常工作。

然后，将传感器连接到单片机的输入引脚上，通过调试确保传感器能够准确地获取交通流量和车辆信息。

3.2 软件实现在软件实现方面，我们需要将交通灯控制算法转化为可执行的单片机程序。

首先，根据算法的逻辑结构，设计合适的程序框架和函数逻辑。

然后，根据单片机的编程语言特性，使用相应的编程语言编写程序代码。

最后，通过单片机编程器将程序下载到单片机中，实现交通灯的智能控制。

4. 系统测试与改进4.1 系统测试在系统测试阶段，我们需要对设计和实现的交通灯控制系统进行功能和性能测试。

首先，通过模拟不同交通流量和车辆信息的情况，检验交通灯的开关控制是否符合设计要求。

然后，通过实地测试，评估系统在真实交通场景下的性能表现。