城市路口交通灯设计.

本科生毕业(论文)

I 城市路口交通灯设计

摘要

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，人、车、路三者关系得和谐已成为交通治理部分必需要解决的主要问题之一，本交通灯设计系统用于对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故有明显效果。

本设计主要为实现一款带时间自主修改功能的多功能交通灯。本文选定了采用单片机技术实现交通灯功能，本设计应用AT89C51芯片作为核心，CD4511芯片作为显示芯片驱动，详细介绍了Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点，以及CD4511原理和特性，指出了交通灯设计系统的思路和所需考虑的问题，详细描述了交通灯系统的硬件、软件设计以及系统仿真调试过程等。该设计的优点是电路简单、性能可靠、实时性好、时间精度高，操作简单，可广泛应用于各个交通要道。

关键词：单片机,交通灯,控制器本科生毕业(论文)

II The Design of Traffic Light in the City

Abstract：This design is mainly for realizing a paragraph of time the

independent modify functions with multi-function traffic. This paper

adopts single-chip microcomputer selected technologies to realize this

design, lights function AT89C51 chip as the core, CD4511 chip as display

chip drive, introduces in detail the AT89C51 Atmel company performance

and characteristics of CD4511 principle and characteristics, and lights

design system, points out the idea and the problems needed to consider

the advantages of this method is reliable in performance, simple circuit,

good real-time, high precision time, simple operation. And widely used

in various hubs.

When entering adjustment function can add, subtract function

operation, in order to achieve timing function, thus can undertake traffic

lights countdown system. When the timing Settings, system through the

AT89C51 control things, sn of traffic light real-time status. Eight LED

digital tube will show countdown time, time display format for: ten - bytes;

And have real-time display current countdown time functions

Keyword： a single-chip microcomputer, the lights, controller, design,

realization本科生毕业(论文)

III

目录

第1章 前言......................................................... 1

第2章 系统设计..................................................... 3

2.1 功能........................................................ 3

2.2交通灯硬件组成 .............................................. 3

2.2.1单片机最小系统 ........................................ 4

2.2.2 数码管及显示驱动电路.................................. 7

2.2.3交通灯电路 ............................................ 9

2.2.4键盘电路 .............................................. 9

2.2.5电路原理图设计 ....................................... 10

2.3 软件设计................................................... 10

2.3.1 主程序流程图......................................... 10

2.3.2 键盘子程序设计....................................... 12

第3章 系统调试与仿真.............................................. 13

3.1 KeilC51进行程序调试 ....................................... 13

3.2 Proteus软件简介 ........................................... 14

3.3 Proteus 电路图设计......................................... 14

3.4 Proteus中仿真过程 ......................................... 15

3.5 Proteus进行交通灯系统仿真 ................................. 16

结论............................................................... 18

致谢............................................................... 19

参考文献........................................................... 20

附录............................................................... 21 本科生毕业(论文)

1 第1章 前言

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。本设计是根据我所学习的单片机课程，按照大纲要求对我进行的一次课程检验，是进行单片机课程训练的必要任务，也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。掌握单片机技术是一门不可或缺的技术，对我将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。当今世界的发展是以科学技术为基础的，微控技术在生产中所占的比重也越来越大。单片机的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。

从上世纪60年代开始世界各国开始研究控制范围较大的信号联动协调控制系统，以解决信号配时的优化问题。在众多的交通信号控制系统中，比较成功的有TRANSYT，SCOOT，RHODES等。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。

单片机是靠程序实现功能的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件的话，电路一定是一块大PCB板。但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会本科生毕业(论文)

2 有天壤之别。只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。

单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中。

城市交通信号控制系统有多种方式，其分类也有很多种。其控制范围又可分为：点控，线控和面控。按控制原理划分：定时控制，感应控制和自适应控制。

以我国为例，仅2003年就有交通事故667057起，造成104372人死亡，494174人受伤，每五分钟就有一人死于交通事故。同时，由于交通堵塞和拥挤，对全球经济带来了巨大的影响。在英国，一个大约具有100个平面交叉口的城市内，每年由于车辆延误造成的经济损失就为1400万英镑。在我国，百万人以上的大城市每年由于车辆延误造成的经济损失估计约为1600亿人民币，相当于我国国内生产总值的3.2%。

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。近年来交通事故情况日趋严重，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。在本次研究实践中，我采用单片机和汇编语言编程来自动控制交通灯通灯有现实的社会意义。