基于51单片机的交通信号灯系统本科毕设论文

XXXX学院毕业设计（论文）课题名称交通信号灯模拟控制系统学生姓名X X X学号XXXXXXXXXXXXX系别自动化工程系专业班级机电一体化X班指导教师X X技术职务讲师XXXXXX学院教务处制指导教师：XXX 2016年9月5 日用51单片机设计交通信号灯模拟控制系统机电一体化X班XXX 指导老师：XXX摘要：城市交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程投时的城市十字路口控制系统功能。

借助于单片机开发板上的已有资源，构建了模拟实际系统功能的单片机扩N82C55控制LED灯模块、8位七段数码管显示控制模块和板上扩展接线模块。

在分析实际系统工作流程的基础上，给出了针对单片机开发板的模拟系统C51控制程序流程。

用于实际系统时，只需要将代码移植到现场设备并进行具体设置和适当修改即可，可以在满足客户需求的前提下最小化系统开发成本。

交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程授时的城市十字路口控制系统功能。

基于AT89C51单片机的性能参数和工作原理，应用Keil单片机编译软件的C语言编程以及使用该软件开发单片机程序，说明设计的交通信号灯模拟控制系统的工作原理、程序流程和硬件结构等相关技术，指出该系统的特点。

设计一种基于AT89C51超低功耗单片机的交通信号灯模拟控制系统，详细阐明了交通信号灯模拟控制系统的工作原理，实现了一般交通信号灯控制系统的主要功能及要求，具有实用性。

该系统充分利用了AT89C51单片机的特点，使用现今单片机广泛采用的C语言编制了系统程序，并利用Keil uVision3软件进行编译运行，最终通过Proteus完成了模拟控制系统的仿真。

关键词：AT89C51单片机K eil单片机编译软件仿真软件Proteus 6 C语言交通灯XXXXX学院毕业设计（论文）指导记录表注：指导情况须填明学生在毕业设计（论文）撰写过程中存在的问题，指导教师要求修改的内容或改进措施。

指导情况填写不包括下达任务书和开题报告意见。

安徽工商职业学院ANHUI BUSINESS VOCATIONAL COLLEGE毕业设计（论文）基于单片机控制的交通灯毕业设计系别：电子信息系专业班级：10应用电子技术2班学号： ******学生姓名：**指导老师：**二零一二年十月基于单片机控制的交通灯毕业设计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。

本设计主要分为五大模块输入：控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。

以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了AT89C51芯片的P0口设置红灯、绿灯、黄灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路，避免了系统因输入信号抖动产生误操作；显示时间直接通过AT89C51的P2口输出，由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。

关键字：AT89C51LED显示交通灯The Traffic Light Based On The Single-chip ControlAbstractThe intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order? What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time.Key word: The AT89 C51 LED show transportation light目录摘要 (2)ABSTRACT (3)前言 (5)一、工程简介 (6)(一）、概述 (6)(二)、工艺流程图 (7)二、工程设计 (7)（一）、控制方案的确定 (7)（二）、硬件部分 (8)（1）、交通灯控制系统的硬件设计 (8)（2）、硬件系统的设计具备以下原则 (8)（3）、硬件结构框图（如图3所示） (8)（4）、交通灯控制系统的原理框图（如图4所示） (8)（5）、8279的结构及引脚功能 (12)(三)、软件部分 (16)（1）、延时子程序的计算 (17)（2）、流程图（如图8所示） (17)三、系统的试调运行 (18)（一）、硬件调试 (18)（1）、静态调试 (18)（2）、动态调试 (18)四、系统设计及总结特点 (19)致谢 (20)参考文献 (20)附录A：源程序 (21)附录B：电路图 (27)前言本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)摘要随着社会和城市交通的快速发展, 近几年机动车辆数字急剧增加，道路超负荷承载道路现象严重，致使交通事故逐年增加。

交通灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，因此解决好公路交通信号灯控制问题也成了保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。

本设计是一款基于单片机AT89C52为控制核心的交通控制系统，它可以实现对车辆、行人的有效导引。

设计中我们选用红、绿、黄三种不同LED发光管作为车辆和行人的指示，简化了设计，形象直观；采用LED数码管作为倒计时显示，可靠性高、抗干扰能力强。

该系统还可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。

关键字：单片机AT89S52；LED数码管；通行模式AbstractAlong with the development of society and the rapid development of city traffic, in recent years the motor vehicle numbers increased dramatically, theroad overload bearing road phenomenon is serious, cause traffic accidents the important guarantee, therefore solve good is based on a single chip AT89C52 as the core control traffic control system, it can realize vehicle, pedestrian effective guidance.Design we use red, green, yellow three kinds of LED lamps as the vehicles and the pedestrian 's instructions, simplifies design, visual image; using digital tube LED as the countdown display, according to traffic jams are respectively arranged and sub-trunk roads at the time of passage, to improveefficiency, reduce traffic congestion.Keywords:single chip AT89S52; LED digital tube; traffic pattern.目录一、方案设计与论证 (1)二、系统硬件设计 (2)2.1 总体设计及功能描述 (2)2.1.1 交通灯四种通行模式及行车方向指示 (3)2.1.2 行人通行指示及其实现 (4)2.2 各功能模块硬件设计及实现 (4)2.2.1 单片机控制模块的设计 (4)2.2.2 倒计时显示及状态指示模块的设计 (6)三、系统软件设计 (7)四、系统调试与测试结果分析 (8)五、设计总结 (10)六、参考文献 (11)一、方案设计与论证题目要求要实现交通灯基本信息指示功能的基础上，还要实现倒计时时间和工作状态显示、紧急情况处理等功能，如何选择有效方案至关重要！根据传统十字路口交通灯的设计，可将本系统分为四个模块，第一个模块是控制模块，主要负责整个系统工作的控制和运算，从而使各模块正常工作；第二个模块为显示模块，主要是对车辆和行人应该遵守交通规则的指导性的直观显示，它主要包括倒计时显示和红、绿、黄灯两大部分；第三个模块是输入模块，它的主要作用是辅助控制模块，相当于输入装置，利用它可以对交通灯各路口通行时间的设置以及出现紧急情况时，进行不同工作方式的切换设置；第四个模块是电源模块，它是整个系统的“心脏”，负责给各模块提供合适的电压，让各模块能稳定工作。

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。

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。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用MCS-51系列单片机AT89C51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P3口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）。

本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。

关键词：单片机；交通灯AbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is going deep, driving the traditional detection techniques to renew day by day. In the real-time examination and in the automatic control monolithic integrated circuit application system, the monolithic integrated circuit often took a core part uses. The monolithic integrated circuit aspect knowledge is only insufficient, but should also act according to the concrete hardware architecture software and hardware union, to be improved.The intersection vehicles shuttle, the pedestrian is bustling, car dealership traffic lane, person sidewalk, methodical. Then depending on what to realizes this orderly order? the traffic lights on the automatic control system. There are great number kinds of modes to control the traffic lights. The system uses a series of MCS-51 as the center AT89C51 single-chip device designed to control the traffic lights, so as to realize the function of setting red, green light time by 8051 chip’s P3 port according to the actual traffic flows, lighting the red-light and green-light by turn and lighting the yellow-light to warm while 5 seconds left(outputting the traffic light signal by P1,outpuing the time by P0 and showing the time on double-digits nixie tube). Short of the design cycle, high reliability, practical, simple operation, easy maintenance, the expansion of powerful is this system.Key words:SCM; MCU; traffic light中英文摘要 (1)1 设计要求 (4)２设计目的 (3)3 方案比较、设计与论证 (3)4 原理分析 (4)4.1 交通灯显示时序的理论分析 (4)4.2 交通灯显示的理论分析 (7)5 程序设计流程图 (6)6 总体设计与电路图 (8)6.1 芯片选择 (8)6.2 设计电路图 (10)6.3 PROTEUS仿真图： (11)6.4 交通灯程序 (12)7 仿真测试、数据及结果分析 (18)8 总结与展望 (17)致谢 (20)参考文献： (21)附录 (20)1 设计要求1.1 程序开始运行先南北段通行、东西段禁止60s，后东西段通行、南北段禁止60s，依此循环。

滨江学院单片机交通灯的控制系统设计学生学号专业通信工程班级指导老师———————————二Ｏ一三年十二月八日基于AT89C51单片机的交通灯控制系统设计摘要：本文研究的是以AT89C51单片机为控制器的智能交通灯控制系统，通过车辆检测电路采集路况信号，经单片机处理后，分配各车道的绿灯时间，实现车流动态调节，并由74HC244驱动LED数码管显示通行倒计时；左拐、右拐、直行及行人的通行指示灯采用双色高亮度发光二极管，设计中还添加了声音提示电路，方便盲人过人行道。

本设计是以软件和硬件相结合的方式来实现，文中给出了具体的硬件电路图和软件流程及程序源码。

关键词：智能交通灯，AT89C51，车辆检测，74HC244，LEDAbstract: This study is based on AT89C51 single-chip microcomputer intelligent controller for traffic lights controlsystem, traffic signal acquisition, SCM processing, distributionof green light time for each lane, the traffic flowdynamicadjustment, and driven by the 74HC244 LED digital tubedisplay trafficcountdown; traffic lights turn left, turn right, go straight and pedestrian using dual color high brightnesslight-emitting diode, design also added voice promptcircuit, convenient for the blind to the sidewalk. This design is a combination ofsoftware and hardware to achieve, this paper give a specific hardware circuitdiagram and software flow chart and program source code. Key words: intelligent traffic lights, AT89C51, vehicledetection, 74HC244,LED1 引言在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们无时无刻不与交通打交道。

摘 要：随着世界范围内科技的发展，随着世界范围内科技的发展，社会的进步，社会的进步，但也导致城市化进程的加快，但也导致城市化进程的加快，越来越多的人越来越多的人也买得起车了，也买得起车了，从而导致交通拥挤的现象时有发生。

从而导致交通拥挤的现象时有发生。

从而导致交通拥挤的现象时有发生。

由此可以看出，由此可以看出，简单的十字路口交通信号灯已经不能适应现代化发展的潮流，因此需要一个更加合理、有效的智能交通灯控制系统来缓解城市交通的压力。

在现代，在现代，利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

运用单片机运用单片机控制交通信号灯比较方便，而且性能高，控制交通信号灯比较方便，而且性能高，易于控制。

易于控制。

易于控制。

所以，所以，所以，我们有必要对这一课题进行一次我们有必要对这一课题进行一次系统的研究学习。

在本次毕业设计中，我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯控制系统，号灯控制系统，并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

本系统由本系统由AT89C51单片机、交通信号灯状态控制电路、通信号灯状态控制电路、LED LED 数码管显示电路、按键电路组成。

系统除了拥有基本交通信号灯状态控制功能外，还具有倒计时、时间设置等功能。

关键词：单片机单片机 交通信号灯交通信号灯AbstractWith the worldwide development of science and technology, the progress of the society, but also led the city to speed up, more and morepeople can afford to buy a car, causing traffic congestion phenomenon, can be seen, traffic lights at the crossroads of simple already can not adapt to the modern development trend, so we need a smart traffic the lamp is more reasonable, effective control system to alleviate the city traffic pressure.In modern times, to achieve control of traffic lights using SCM into the mainstream of our traffic regulation. The use of single-chipmicrocomputer to control the traffic signal lamp is convenient, high performance, easy to control. Therefore, we are necessary to study a system on this subject. In this graduation design, the main design taskis to design a control system of traffic lights at a crossroads, and the use of single-chip microcomputer to the reasonable control of the system. This system consists of AT89C51 microcontroller, a key circuit, the state of the traffic lights control circuit, LED digital tube display circuit.In addition to the basic state of the traffic lights control function, but also has a countdown, time setting and other functions.Keywords Keywords：： SCM, traffic signal lamp目 录1 绪论 . (1)1.1交通控制系统的设计背景 . ................................................................................................ 1 1.2交通控制系统设计的现实意义 . ....................................................................................... 1 1.3 国内外交通信号灯系统的发展情况 . .. (1)1.4 主要研究内容 . (2)2 单片机交通控制系统方案设计 (3)2.1单片机交通控制系统的通行方案 (3)2.2 单片机交通控制系统基本原理及所要实现的功能 (3)2.2.1 基本原理 (3)2.2.2 所要实现的要求 . (3)2.3单片机交通控制系统框图 . (4)3 系统硬件电路的设计 . (5)3.1 控制芯片AT89C51单片机 . ............................................................................................... 5 3.1.1 AT89C51单片机简介 . .. (5)3.1.2 AT89C51单片机的主要性能 . (5)3.1.3 单片机组成及结构 . ........................................................................................................ 5 3.1.4 单片机各引脚功能 . ........................................................................................................ 6 3.1.5 AT89C51的中断源 (8)3.2 LED 数码管 ........................................................................................................................... 8 3.3 发光二极管 .. (9)3.4 各电路模块设计 (10)3.4.1 单片机最小系统 . ........................................................................................................... 10 3.4.2 交通信号灯显示电路 ................................................................................................. 10 3.4.3 倒计时显示电路 . .. (10)3.4.4 按键操作电路 (11)4 系统程序设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 交通灯闪烁子程序 . (13)4.3 LED 数码管显示子程序 . ................................................................................................... 14 4.5 红绿灯时间调整程序 . (15)5 交通灯控制系统仿真与调试 . (18)5.1 开发软件—开发软件—KeilC51KeilC51········································································································ 18 5.2仿真软件—仿真软件—Proteus Proteus 简介............................................................................................... 18 5.3 系统仿真结果 . .. (18)总 结 .............................................................................................................. 20 致 谢 .. (21)参考文献 . (22)附 录 (23)第 1 页 共27页1 绪论1.1交通控制系统的设计背景随着世界范围内城市化进程的加快，并且汽车越来越普及化，城市的交通状况已经成为一个全球性的问题。

一、设计要求：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，并且用LED数码管显示时间。

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。

二、设计任务和内容：任务：设计一个能够控制交通十字路口十二盏交通信号灯的模拟系统。

要求交通信号灯必须按照交通规则的模试来运行。

内容：因为本课程设计是单片机交通灯的控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。

假设一个十字路口为东西南北走向。

初始状态O为东西红灯，南北红灯。

然后转状态1东西红灯，南北绿灯通车。

过一段时间转状态2南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，东西仍然红灯。

再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。

过一段时间转状态4，东西绿灯灭，闪几次黄灯，南北仍然红灯。

最后循环至状态1。

注意：双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。

当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色『F端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。

三、控制系统的总体要求：1．执行程序时，初始态为四个路口的红灯全亮之后；2．东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西路口方向通车；3．延时一段时间后，东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始延时并且开始闪烁，闪烁5次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车；4．延时一段时间之后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始延时并且丌始闪烁，闪烁3次之后，再切换到东西路口方向；之后重复2到4过程……四、设计思想原理：(1)交道口模型如图所示：(2)交通灯控制规则如下：1)每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。

每个灯有红、绿两种颜色。

自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。

2)共有四种通行方式：①车辆南北直行、各路右拐，南北向行人通行。

南北向通行时间为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。

②南北向左拐、各路右拐，行人禁行。

通行时间为1分钟。

③东西向直行、各路右拐，东西向行人通行。

基于单片机的交通灯毕业设计论文摘要：交通灯是道路交通管理系统的重要组成部分，它能够通过控制交通信号灯的变换来指示车辆和行人的通行。

本论文以基于单片机的交通灯控制系统为研究对象，综合运用电路设计、单片机编程和自动控制等知识，设计并实现了一个稳定可靠的交通信号控制系统。

通过对交通灯的时间控制和信号灯的变换控制，有效改善了城市道路的交通流量，提高了交通效率。

关键词：单片机；交通灯；时间控制；信号灯；交通流量第一章引言1.1研究背景随着城市交通的日益发展，交通拥堵问题越来越突出，给城市交通管理带来了巨大挑战。

交通灯作为一种重要的交通管理设施，其控制效果直接关系到城市道路的通行能力和交通流效率。

因此，通过设计一种稳定可靠的交通灯控制系统来优化交通流量，提高交通效率成为一项迫切的任务。

1.2研究目的和意义本论文旨在设计并实现一种基于单片机的交通灯控制系统，通过对交通灯的时间控制和信号灯的变换控制，优化城市道路的交通流量，提高交通效率。

与传统的交通灯控制系统相比，基于单片机的交通灯控制系统具有灵活、稳定、可编程等优点，在提高交通效率的同时，也能满足不同道路的需求，具有广泛的应用前景。

第二章基于单片机的交通灯控制系统设计2.1系统框架设计根据交通灯的工作原理和交通流量控制要求，设计了一种基于单片机的交通灯控制系统。

系统主要由单片机模块、传感器模块、继电器模块和LED显示模块等组成。

2.2单片机程序设计针对交通灯控制的需要，编写了相应的单片机程序，通过设置不同的执行代码来控制交通灯的工作状态。

根据实际需求，设置了不同的时间段和信号灯的变换序列，以实现对交通流量的控制。

第三章实验结果与分析3.1系统稳定性测试通过对交通灯控制系统的稳定性测试，结果表明系统能够稳定运行，并能按照预定的时间控制和信号灯变换进行工作。

3.2交通流量控制效果分析通过在实际道路交叉口进行交通流量控制实验，结果表明基于单片机的交通灯控制系统能够有效改善交通流量，提高交通效率。

毕业设计 (论文)专业班级学生姓名学号课题基于单片机的智能交通控制系统（硬件）指导教师2012年6月11日基于单片机的智能交通控制系统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。

关键词：交通控制，传感检测，AT89S51，倒计时显示AbstractTraffic control system is a modern society with logistics, travel etc of traffic development a unique set of public management system. To ensure the effective safety traffic, except for a series of traffic rules, still must through certain technological means to achieve. Based on analysis of traffic control, based on real-time detection sensor, adjust the implementation technology of intelligent control, real-time monitoring, sensor adjust vehicles time algorithm and single-chip microcomputer control function is proposed, which combines the traffic control system based on single chip design scheme.The 8051 microcontroller control system consists of the traffic lights display, 8051 monolithic integrated circuits, and LED the countdown, traffic violation detection, emergency adjustment, manual mode, time as modules. In addition to the basic traffic function outside, still pass the countdown, car that forced through traffic, inspection and adjustment, transportation and processing abnormal discriminant functions. Theory shows that the system can simple, economic and effective relieves traffic, improve the crossroads capacity.This design mainly do the following aspects: one is the work of the traffic control system design, including the crossroads, specific design and system should be restricted with each function, two is that the sensor, the of the circuit and the basic function and requirement.Key Words: traffic control, sensing detection, displayand countdown ，AT89S51目录摘要 (I)A BSTRACT (II)1绪论 (1)1.1单片机交通控制系统的选题背景 (1)1.2单片机交通控制系统选题的现实意义 (1)1.3国内外研究现状及其发展 (3)1.3.1国内外交通控制技术 (3)1.3.2交通控制存在的问题 (6)1.4单片机交通控制系统主要研究的内容 (7)2单片机交通控制系统总体设计 (8)2.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (8)2.2单片机交通控制系统的功能要求 (9)2.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (11)3系统硬件电路的设计 (12)3.1系统硬件总电路构成及原理 (12)3.1.1系统硬件电路构成 (12)3.1.2系统工作原理 (13)3.2AT89S51单片机简介 (13)3.2.1单片机的概述 (13)3.2.2AT89S51芯片内部结构简介 (14)3.2.3主要引脚功能 (16)3.2.4AT89S51芯片最小系统 (18)3.3其它硬件介绍及连接 (19)3.3.1车流量检测电路及模拟 (19)3.3.2违规检测电路及模拟 (22)3.3.3八段LED数码管 (23)3.3.4其它器件 (25)4 系统软件程序的设计 (29)4.1程序主体设计流程 (29)4.2理论基础知识 (31)4.2.1定时器原理 (31)4.2.2软件延时原理 (31)4.2.3中断原理 (32)4.2.4消抖动程序 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录英文文献资料及翻译 (36)1 绪论1.1单片机交通控制系统的选题背景随着人口快速的增多，交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通控制就应运而生，在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时不刻与交通打着交道。

基于51单片机的交通灯设计论文报告交通灯（红绿灯）是城市交通系统中非常重要的一部分，它在控制交通流量以及确保道路安全方面发挥着关键作用。

随着科技的不断发展，交通灯的设计也越来越智能化和高效。

本篇论文将以51单片机为基础，设计一种基于51单片机的交通灯系统，包括电路设计、程序编写以及系统的实现。

首先，我们需要设计电路来实现交通灯系统。

基于51单片机的交通灯系统通常由红灯、黄灯和绿灯组成。

电路的设计要求能够控制灯的亮灭以及灯的颜色变换。

我们可以使用三个LED灯作为交通灯的灯泡，通过控制灯泡的亮灭来实现交通灯的变化。

使用适当的电阻和电容来限制电流和滤波。

接下来，我们需要编写程序来控制交通灯的变换。

通过使用51单片机的GPIO引脚，可以直接控制LED灯的亮灭。

在程序中，我们需要设置灯的亮灭时间以及灯的切换时机。

通过使用定时器和中断来实现定时控制，可以让灯在规定的时间内变换。

在系统的实现中，我们需要将电路和程序进行整合。

将电路连接到单片机上相应的引脚上，并通过编写程序来控制引脚的电平变化。

同时，我们还可以加入人体红外传感器等外设来实现智能控制，例如通过检测车流量来调节交通灯变换的时间。

在设计交通灯系统时，还需要考虑到系统的可靠性和稳定性。

我们可以通过电路设计上的合理选择和优化来降低系统的故障率，并确保系统能够长时间稳定运行。

通过基于51单片机的交通灯系统设计与实现，可以有效控制交通流量、提高交通效率，并确保道路的安全性。

同时，该系统还具有灵活性和可扩展性，可以根据实际需要进行调整和升级。

综上所述，本论文基于51单片机设计了一种交通灯系统。

通过电路设计、程序编写以及系统的实现，可以实现交通灯的控制和变换。

该系统具有智能化、高效性和稳定性等特点，有助于提高交通管理水平和道路安全。

第一章绪论近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是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，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

交通信号灯的出现，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。

随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。

如果交通控不好道路还是无法保障畅通安全。

作为交通控制的重要组成部份单片机。

因此，本人选择制作交通灯作为课题加以研究。

我国大中城市交通系统压力沉重。

交通管制当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。

以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。

该系统分为单片机主控电路、键盘控制电路和显示电路三部分组成。

并在软硬件方面采取一些改进措施，实现了根据十字路口车流量、进行对交通信号灯的智能控制，使交通信号灯现场控制灵活、有效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，有广阔的应用前景。

1.1 课题背景随着我国国民经济的迅速发展，城市街道车辆大幅度增长，给城市交通带来巨大压力，交通拥堵已成为影响城市可持续发展的一个全局性问题。

而街道各十字路口，又是车辆通行的瓶颈所在。

已有的许多建立在精确模型基础上的交通系统控制方案都存在着一定的局限性。

研究车辆通行规律，找出提高十字路口车辆通行效率的有效方法，对缓解交通堵塞，提高畅通率具有十分现实的意义。

地面道路是一个庞大的网络，交通状况十分复杂，使目前交通控制器的单一时段控制已不能满足现代交通流量的多边性，特别是在交通流量高峰期时，往往会造成交通路口的通过率下降，甚至出现交通混乱现象，城市的交通拥挤问题正逐渐引起人们的注意。

道路平面交叉口（简称交叉口）是交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”，国内外城市的交通事故约有一半发生在交叉口。

重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目基于单片机的交通信号灯控制系统设计学生所在校外学习中心四川南充校外学习中心批次层次专业092 专科起点本科电气工程及其自动化学号W学生邓力指导教师黄艳玲起止日期2011年9月 1 日起至2011年11 月30日止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、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

随着当今社会的迅速发展，汽车的销售量有了很大的提高。

大量汽车的出售，给我们的生活带了很大的便利。

但是，它也给城市的交通提出了更加严峻的考验。

在这种情况下，我们除了要修建更加好的道路外，还需要设计出更多更好的交通信号灯控制系统。

在现代，利用单片机来实现交通信号灯的控制成了我们调控交通的主流。

运用单片机控制交通信号灯方便，性能高，易于控制。

所以，我们很必要对这一课题进行一次系统的研究学习。

在本次毕业设计中，我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯，并用单片机进行合理的控制。

本系统由AT89C51单片机、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。

系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通信号灯的功能。

系统除基本交通信号灯功能外，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。

关键词：单片机，交通信号灯目录中文摘要 (Ⅰ)1. 引言 (1)2. 设计任务及思路 (1)3. 单片机·····································································································33.1 单片机简介 (3)3.2 单片机基本结构 (3)3.3 单片机硬件特性 (3)4. 芯片的选择 (4)4.1 74LS373以及74LS07芯片简介 (4)4.2 8255芯片 (5)4.2.1 8255可编程并行接口芯片简介 (5)4.2.2 8255可编程并行接口芯片方式控制字格式说明 (5)4.3 晶闸管 (7)5. 交通灯控制原理分析及方案论证 (8)6. 系统硬件设计 (9)6.1 总体设计 (9)6.2 单片机最小系统 (9)6.2.1 振荡电路 (9)6.2.2 复位电路 (10)6.3 显示及其驱动模块 (11)6.3.1 键盘与状态显示功能 (11)6.3.2 倒计时计数功能 (11)7. 系统软件设计 (12)7.1 延时程序设计 (12)7.1.1 计数器硬件延时 (12)7.1.2 软件延时 (13)7.2 时间及信号灯的显示 (14)7.2.1 8031并行口的扩展 (14)7.2.2 显示原理 (15)7.2.3 8255输出信号的放大 (15)7.2.4 8255输出信号与信号灯的连接 (15)7.2.5 8255与8031的连接 (16)7.3 程序设计 (16)7.3.1 流程图 (16)7.3.2 源程序代码 (19)7.4 调试运行 (23)设计总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录1 (27)附录2 (28)1．引言当今，交通信号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。

单片机控制红绿灯系统电气工程学院信息科学与工程学院机械工程学院2013级朱长春(电自5班)李广鹏（电信6班）沈云捷（电信6班）刘文强（机制）李洪珊（电信6班）目录一、前言 (3)二、研究目的 (3)三、单片机概述 (3)1历史 (3)2特点 (5)3基本结构 (5)四、系统设计 (11)1方法与原理 (11)2方案论证与选择 (11)3硬件电路图设计 (12)4软件设计 (12)一、前言1概述十字路口车辆穿梭，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。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用ATMEL公司生产的单片机AT89C52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按键调整红、绿灯燃亮时间的功能；红绿黄灯循环点亮；人行道，紧急情况变换通行方向以及警报。

本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

二、研究目的道路交通信号灯是交通安全产品中的一种类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。

适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。

交通信号灯的种类主要有:机动车道信号灯,人行横道信号灯（即红绿灯）,非机动车道信号灯,方向指示信号灯,移动式交通信号灯,太阳能闪光警告信号灯,收费站天棚信号灯。

交通信号灯是交通信号指挥中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。

交通信号灯由红灯（表示禁止通行）、绿灯（表示允许通行）、黄灯（表示警示）组成。

分为：机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。

广泛用于公路交叉路口，弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段，指挥司机或行人交通，促进交通畅通，避免交通事故和意外事故发生。

三、单片机概述1历史诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。

MSC-51系列单片机交通灯控制器设计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：单片机,交通灯,控制器,设计,实现目录摘要 (1)1 引言 (2)2 交通灯的总体方案设计与论证 (2)单片机与外围接口部件 (3)电源提供 (3)倒计时显示界面 (3)输入键盘 (3)交通灯显示 (5)理论分析与计算 (5)交通灯显示时序的理论分析与计算 (5)交通灯显示时间的理论分析与计算 (7)东西和南北方向的放行时间的长短是依据路口的各个方向平时的车流量来设定，并且S1、S2、S3、S4各个状态保持的时间之有严格的对应关系，其公式如下所示：T-S1+T-S2=T-S3T-S2=T-S4T-S1=T-S3我们可以依据上述的标准来改变车辆的放行时间。

按照一般的规则，一个十字路口可分为主干道和次干道，主干道的放行时间大于次干道的放行时间，我们设定值时也应以此为参考。

电路图及设计文件（1）灯控制电路设计由于32个LED 来实现红绿灯状态，若直接接在单片机的口线，路口倒计时的显示就不能实现，所以本次设计中采用一种新型的电路如图3－1 所示。

(7)2 硬件的选择与简介 (9)8051芯片简介 (9)8051内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，其内部结构图如右所示： (9)8051的引脚说明： (10)8255芯片简介 (10)2.2.1内部结构 (11)2.2.2引脚功能说明 (11)其他器件 (12)2.3.1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)系统硬件设计方案 (13)系统工作原理 (15)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)摘要随着城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。

百度文库- 好好学习，天天向上本科毕业设计（论文）论文题目：基于MCS-51系列单片机的交通灯控制系统的设计与实现学生姓名：学号：专业：计算机科学与技术班级：指导教师：完成日期： 2012年5月20日基于MCS-51系列单片机的交通灯控制系统的设计与实现内容摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应该根据具体硬件结构，以及针对应用对象特点的软件结合，加以完善。

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AT89S51为中心器件来设计交通灯控制系统。

本文介绍的交通控制系统除了具有一般的红绿灯显示功能外，还具有时间显示功能，以及倒计时功能，以方便人们出行，此系统实用性强、操作简单、扩展性强。

设计中首先运用KeilC51对编写的程序进行调试，并利用Proteus7软件对交通灯控制器进行了仿真，实现系统运行所要求的功能。

该设计方法对学习单片机设计开发具有代表性。

关键词：单片机交通灯控制器定时Based on MCS-51 series microcontroller traffic light controlsystem design and implementationAbstractWith the rapid development of science and technology in recent years, the application of the microcontroller is constantly deepening, while driven by the traditional control to detect the rapid real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the microcontroller is often a core component to use only SCM knowledge is not enough, you should also be improved according to the structure of the specific hardware and software combination for the application object characteristics.Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling Dealers lane, methodical. Rely on to achieve this orderly order? Rely on automatic command system of traffic lights. Traffic signal control. The system uses the MSC-51 series microcontroller AT89S51-centric devices to design a traffic light controller. This article describes the traffic control system in addition to general traffic light display also has a time display function, countdown function to facilitate the travel of people, this system practical, simple operation, and scalability. First use of KeilC51 design debugging of programs written in, and use Proteus7 software simulation of the traffic light controller to achieve the required functions of the system is running. The design method to study single-chip design and development representative.Keywords:Single-chip microcomputer Traffic lights Controller Timing目录序言 (1)一、绪论 (2)（一）开发交通灯控制系统的目的和意义 (2)（二）选题背景 (2)（三）国内外交通控制系统的研究现状 (3)1 交通控制存在的问题 (3)2 交通控制系统的发展方向 (4)3 PLC交通灯系统与单片机交通灯系统的比较 (4)二、交通灯系统方案论证 (6)（一）设计任务 (6)（二）方案选择 (6)三、交通灯系统硬件设计 (9)（一）系统构成 (9)（二）芯片选择 (10)芯片 (10)数码管显示 (12)3.交通灯控制线路图 (13)四、交通灯系统软件设计 (14)（一）显示数字模块 (14)六、设计总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (21)序言由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，在单片机家族的众多成员中，MCS-51系列单片机以其优越的性能，成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。