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交通信号灯控制系统的设计与实现毕业论文摘要：交通信号灯是城市交通管理中重要的组成部分，能够有效地调控车辆和行人的交通流量，提高道路的通行效率和安全性。
本论文旨在设计并实现一套高效、智能化的交通信号灯控制系统，以提升城市交通管理水平，减少交通拥堵和事故发生。
关键词：交通信号灯；交通管理；智能化；控制系统一、引言随着城市交通流量的不断增加和城市化进程的加快，交通拥堵和交通事故成为了城市管理者面临的重要问题。
而交通信号灯作为交通管理中必不可少的设施，其合理的设计和高效的控制对于交通流量的调度至关重要。
因此，本论文旨在设计并实现一套高效、智能化的交通信号灯控制系统，以提升城市交通管理水平和交通安全性。
二、交通信号灯控制系统的需求分析在城市交通管理中，交通信号灯需要根据道路交通流量的变化进行智能化的控制，以确保道路的通行效率和安全性。
而智能化的交通信号灯控制系统需要包含以下功能：1.实时采集交通流量数据：通过传感器等设备实时采集道路上的车辆和行人的流量数据。
2.数据分析与预测：通过对采集到的数据进行分析和预测，确定当前交通流量情况和未来一段时间的交通流量趋势。
3.控制信号灯变化：根据交通流量数据和预测结果，控制交通信号灯的变化，以减少交通拥堵和事故发生。
4.优化调度算法：通过优化调度算法，减少交通信号灯的等待时间，提高交通的通行效率。
三、系统设计与实现1.硬件设备部分：包括交通流量传感器、信号灯控制器等设备。
2.数据采集与处理部分：通过交通流量传感器采集道路上的车辆和行人的流量数据，并将数据传输到数据处理系统中进行处理。
3.数据处理与分析部分：对采集到的数据进行处理，分析交通流量情况和趋势，并预测未来一段时间的交通流量。
4.控制系统部分：根据数据分析和预测结果，控制交通信号灯的变化，优化交通调度算法，提高交通的通行效率。
5.用户界面部分：为交通管理者提供直观、易操作的用户界面，以方便其对交通信号灯控制系统进行管理和调度。
目录一、方案论证与设计 (2)（一）．电源提供方案 (2)（二）．显示界面方案 (3)（三）．输入方案 (3)二、系统硬件设计 (3)（一）．总体设计 (3)（二）．单片机基本结构 (4)（三）．单片机最小系统 (4)1.时钟电路如图2-3所示 (4)2.复位电路 (5)三、系统软件流程图设计 (6)（一）．软件流程图设计 (6)1.主程序流程图 (6)2．定时中断子程序流程图 (6)3.显示子程序流程图 (7)4.按键子程序流程图 (8)（二）统软件程序设计 (8)四、系统仿真 (10)（一）．PROTUES软件介绍 (10)（二）．交通灯系统PROTUES仿真 (10)五、调试与功能说明 (11)（一）．硬件调试 (11)（二）．软件调试 (12)六、结束语 (12)参考文献 (13)交通灯的设计（电子信息工程系电信09（1）班，宋长辉）摘要：本系统由单片机系统、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、以及基本的交通灯的功能。
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。
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。
关键词：单片机；交通灯；控制器一、方案论证与设计本设计以单片机为核心，以LED 数码管作为倒计时指示，根据设计的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可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。
系统总体设计框图如图1-1所示。
交通灯控制的框图如下图所示，主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、显示电路、电源电路等电路组成。
************ 本科毕业设计（论文）通用交通灯控制系统设计学院（系）：专业：学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：********摘要交通在我们日常的生活中占有重要地位，随着社会活动的日益频繁，这点体现的尤为淋漓尽致。
人、车还有路的三者关系的协调，成为交通管理部门面对并需解决的首要问题。
交通灯，则成为疏导交通最常见并且最有效的方法。
随着微控技术的发展，单片机在工业的控制、智能化仪表和家电等领域都得到广泛应用。
所以了解单片机的知识和掌握单片机应用技术是具有重大意义的。
本系统是以单片机AT89C51为中心器件，来设计通用交通灯控制系统。
系统的实用性较强、操作简单且扩展性能强。
本设计运用单片机来模拟六车道十字路口交通灯和人行道显示灯的各种状态显示。
本设计系统是由单片机I/O口的扩展电路、交通灯的状态显示电路、中断系统电路和复位电路等几大部分组成。
软件采用C51编写，仿真是运用了PROTEUS软件和KRIL联合仿真，并且达到了预期的仿真结果，实现交通灯的控制功能。
关键词：交通灯；AT89C51；74HC164；程序AbstractTraffic plays an important role in our daily life, social activities have become increasingly frequent, this is reflected particularly vividly. Coordination of the relations of people, vehicles and road, has become the traffic administrative department of the face and the need to solve the primary problem. Traffic lights, what is the most common and most effective way to ease the traffic. With the development of micro-control technology, Single-chip microcomputer has widely used in the field of industrial control, intelligent instruments and appliances and other, and continuously improve the technical level of the above areas. Understand the knowledge of the microcontroller and the master microcontroller application of technology is of great significance.This system is based on AT89C51 microcontroller devices, as the center to design a general-purpose traffic light control system. The system is utility, MCU and expansion of a strong performance. The use of design microcontroller to simulate various states of the six-lane intersection traffic lights and sidewalk lights display. The design system is extended by the microcontroller I / O circuits, the state of the traffic light display circuit, interruption of several major components of the circuit and reset circuit.The system uses C51 writing software，use of the PROTEUS software and the KEIL joint simulation, and to achieve the expected results of the simulation, realize the traffic lights control function.Keywords: traffic lights; AT89C51; 74HC164; program目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题的意义 (1)1.3 交通灯的发展 (2)2 交通灯设计方案 (3)2.1 语言的选择 (3)2.2 单片机的选择 (3)2.3 主要器件介绍 (3)2.3.1 AT89C51 (3)2.3.2 74HC164 (6)2.4 系统总设计 (8)2.5 交通灯分析 (8)3 硬件设计 (11)3.1 模块电路图 (11)3.2 总电路图 (12)4 软件设计 (12)5 调试与仿真 (13)5.1 程序的调试 (13)5.1.1 Keil软件介绍 (13)5.1.2 调试程序 (13)5.2 仿真 (14)5.2.1 Proteus软件介绍 (14)5.2.2 仿真结果 (15)结束语 (17)参考文献 (18)附录A (19)附录B (20)致谢 (24)1 绪论1.1 引言单片机从二十世纪七十年代问世以来，对社会产生了重大的影响。
交通信号灯控制系统设计摘要交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量,提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。
在城镇街道的十交叉字路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红黄绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行;绿灯亮表示该条道路允许通行。
交通灯控制电路自动控制十字路口两组红黄绿交通灯的状态转换,指挥车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。
本文介绍交通信号灯的基本工作原理，基本组成，设计步骤及方法，电路说明等。
着重强调了设计的原理和方法,并附以电路说明,从更深层次的把交通灯的设计原理展现给大家。
它结合模拟电子技术和数字电子技术的基本研究方法并根据实际情况进行设计电路,并最终实现指挥交通。
本文的思路基于智能交通灯设计方案,并进行简单改进。
着重从数字电子的方向研究问题，把与非门和RS密码锁等方面的知识运用到实际的设计中,并发挥实际作用，最终实现红黄绿的三个灯的交替自动变换。
关键词：555定时电路;交通信号灯;计数器；译码置数电路目录1 绪论 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1 概述.................................................................................错误!未定义书签。
1.2 基本工作原理及框图.....................................................错误!未定义书签。
２相关芯片及硬件电路设计ﻩ错误!未定义书签。
2.1 信号灯状态控制器设计...............................................错误!未定义书签。
交通灯论文交通灯是城市道路交通中非常重要的设施之一，其作用是引导和控制车辆和行人的行驶。
在过去的几十年里，随着城市化进程的不断发展，交通灯的设置越来越广泛。
本论文将重点研究交通灯的设计和作用，以及如何改进交通灯系统以提高交通效率和安全性。
第一篇：交通灯的设计与作用交通灯的设计涉及到灯的颜色、亮度、布置和配对等方面。
一般来说，交通灯分为红灯、黄灯和绿灯三种颜色。
红灯表示停车，黄灯表示等待或警告，绿灯表示行驶。
这种颜色设计是为了方便司机和行人快速理解交通信号，从而做出正确的反应。
交通灯的作用是引导和控制交通流量，确保道路交通的有序进行。
当交通灯显示红灯时，车辆和行人必须停下等待。
当交通灯显示黄灯时，驾驶员应减速并准备停车。
当交通灯显示绿灯时，车辆和行人可以通行，并且可以加速通过路口。
除了基本的红绿灯设计外，交通灯还可以根据实际需要进行一些特殊设计。
例如，对于较大的十字路口，交通灯可以设置为多个灯组，以提供更好的交通控制。
对于行人过街的地方，可以设置行人专用的交通灯，以保障行人的安全。
然而，交通灯的作用不仅仅是引导交通流动。
交通灯还可以通过不同的信号组合传递额外的信息。
例如，红灯闪烁表示交通灯故障，需要司机谨慎通过。
另外，交通灯的亮度可以根据不同的天气和环境条件进行调整，确保司机和行人能够清晰地看到信号。
总之，交通灯的设计和作用是确保道路交通流畅和安全的关键因素。
通过合理设置和使用交通灯，可以提高交通效率和减少交通事故发生的概率。
第二篇：改进交通灯系统的措施为了进一步提高交通效率和安全性，有许多改进交通灯系统的措施可以采取。
首先，采用智能化的交通灯系统可以提高交通效率。
这种系统可以通过交通流量检测和自适应调整信号周期来减少拥堵。
例如，当交通流量较大时，系统可以延长绿灯时间，从而减少等待时间和排队长度。
其次，引入优先通行系统可以提高交通流动性。
这种系统可以根据不同道路的重要性和通行需求，为交通流量较大的道路提供优先通行的权利。
交通灯毕业设计论文交通灯毕业设计论文引言：交通灯作为城市道路交通管理的重要组成部分，对于维护交通秩序和保障行人和车辆的安全起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和社会的发展，交通灯的功能也在不断升级和创新。
本文将就交通灯的设计和发展进行探讨，旨在为交通管理部门和交通工程师提供一些建议和思路。
一、交通灯的历史与发展交通灯的发展可以追溯到19世纪末，最早的交通灯是由手动操作的警察信号灯开始的。
随着汽车的普及和道路交通的增加，人们意识到需要一种更有效的交通管理方式，于是交通灯应运而生。
最初的交通灯只有红色和绿色，通过手动操作进行控制。
随着电气技术的进步，交通灯逐渐实现了自动化控制，并引入了黄色信号灯。
二、交通灯的功能与设计1. 交通灯的基本功能交通灯的基本功能是指导车辆和行人的通行，保障交通秩序和安全。
通过红、黄、绿三种信号灯的变换，交通灯向司机和行人传达不同的指示，使其能够有序地通过交叉口。
2. 交通灯的设计原则（1）可见性：交通灯的信号灯应具备良好的可见性，无论是白天还是夜晚，都能够清晰地辨认信号灯的颜色和状态。
（2）合理性：交通灯的信号控制应合理，能够根据交通流量的大小和道路情况进行灵活调整，以提高交通效率和减少交通拥堵。
（3）可靠性：交通灯的控制系统应具备高度的可靠性，能够在各种恶劣的天气条件下正常工作，以保障交通的畅通和安全。
三、交通灯的创新与应用1. 智能交通灯随着物联网和人工智能的发展，智能交通灯逐渐成为交通管理的新趋势。
智能交通灯通过感知周围环境和交通流量，能够自动调整信号灯的变换时间和灯色，以适应实时的交通情况，提高交通效率。
2. LED交通灯传统的交通灯大多采用白炽灯作为光源，但其能耗高、寿命短等问题逐渐凸显。
而LED交通灯以其低能耗、长寿命、亮度高等特点逐渐取代了传统的交通灯。
LED交通灯不仅能够降低能源消耗，还能够提高可见性和耐用性。
四、交通灯的未来发展方向1. 无人驾驶与交通灯的协同随着无人驾驶技术的发展，交通灯与无人驾驶车辆之间的协同将成为未来的发展趋势。
交通灯控制系统毕业设计论文一、引言随着城市交通流量的日益增加，交通拥堵问题日益突出。
传统的交通灯控制方式已经不能有效地满足实际需求。
因此，设计一个智能化的交通灯控制系统成为了刻不容缓的任务。
二、设计目标本课题的目标是设计一个基于智能算法的交通灯控制系统，通过实时监测道路交通情况，合理分配交通信号时间，从而提高道路通行效率和交通安全性。
三、系统架构本交通灯控制系统包含以下几个模块：交通流量检测模块、信号控制模块、数据处理模块、用户界面模块等。
其中，交通流量检测模块通过摄像头、雷达等设备实时监测道路上的车辆情况；信号控制模块根据交通流量检测模块提供的数据，采用智能算法进行信号灯调度；数据处理模块负责对采集到的交通数据进行分析和处理；用户界面模块为用户提供交互操作界面，方便用户对系统进行配置和监控。
四、智能算法本设计采用基于遗传算法的交通灯控制方法。
遗传算法是一种模拟自然界的优化演化过程的计算方法，通过染色体编码和进化运算，能够在空间中找到最优解。
本设计将交通灯的时间分配看作一个优化问题，通过遗传算法进行优化求解，找到最优的信号灯控制方案。
五、设计流程1.数据采集：使用摄像头等设备实时采集道路上的交通数据。
2.数据预处理：对采集到的数据进行噪声去除、数据归一化等处理，以便进行后续的算法运算。
3.遗传算法初始化：根据系统要求和交通流量情况，初始化遗传算法的染色体编码、种群数量、交叉概率、变异概率等参数。
4.适应度评估：根据交通数据和设定的交通灯控制方案，评估每个个体的适应度，即信号灯控制方案的效果好坏。
5.选择、交叉和变异：根据适应度评估结果，选择适应度高的个体作为父代，通过交叉和变异操作生成新的个体。
6.迭代优化：重复进行适应度评估、选择、交叉和变异的操作，直到达到预设的停止条件。
7.生成最优解：经过多次迭代优化后，得到最优的交通灯控制方案。
六、结论通过本设计，成功地实现了一个基于智能算法的交通灯控制系统。
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.1.1 交通灯控制系统的重要性 (3)1.1.2 PLC在交通灯控制系统中的应用 (4)1.2 研究目的和任务 (6)1.2.1 论文研究目的 (7)1.2.2 论文研究任务 (8)二、交通灯控制系统概述 (8)2.1 交通灯控制系统的定义 (10)2.2 交通灯控制系统的组成 (10)2.2.1 硬件设备 (11)2.2.2 软件系统 (12)2.3 交通灯控制系统的分类 (13)2.3.1 传统交通灯控制系统 (15)2.3.2 基于PLC的交通灯控制系统 (16)三、PLC技术基础 (17)四、基于PLC的交通灯控制系统设计 (19)4.1 设计原则和设计要求 (20)4.1.1 设计原则 (21)4.1.2 设计要求 (22)4.2 系统架构设计 (23)4.2.1 总体架构设计 (26)4.2.2 控制器设计 (27)4.2.3 传感器设计 (28)4.3 系统功能实现 (29)4.3.1 交通灯控制功能实现 (30)4.3.2 系统监控功能实现 (32)4.3.3 故障诊断与报警功能实现 (33)五、系统测试与性能分析 (35)一、内容概括本文主要针对基于PLC的交通灯控制系统进行了深入研究和设计。
对交通灯控制系统的基本原理和功能进行了详细阐述，包括红绿灯的切换、行人过街按钮的响应以及故障检测与报警等功能。
对PLC 在交通灯控制系统中的应用进行了分析，重点介绍了PLC的硬件组成、编程语言以及编程方法等方面的内容。
在此基础上，设计了一套完整的基于PLC的交通灯控制系统，并通过实际应用验证了其可行性和稳定性。
对整个系统进行了总结和展望，为今后类似项目的开展提供了有益的参考。
1.1 研究背景和意义随着城市化进程的加快，智能交通系统在现代城市建设中扮演着越来越重要的角色。
交通灯作为道路交通管理的重要组成部分，其控制系统的先进性和稳定性直接关系到道路通行效率和交通安全。
道路交通信号灯控制系统分析与设计毕业论文一、引言随着城市人口的增加和交通流量的不断增长，交通拥堵问题日益突出。
为了有效缓解交通拥堵，提高交通效率，道路交通信号灯控制系统成为一种重要的交通管理手段。
本论文旨在对道路交通信号灯控制系统进行分析与设计，以实现交通信号灯的智能化控制，提高交通系统的效率。
二、分析与设计目标1.提高交通效率：通过合理的信号灯控制算法和系统优化，减少交通拥堵，提高道路通行效率。
2.增加交通安全：通过精确的信号配时和情景识别，降低交通事故发生概率，提升交通安全水平。
3.减少能源消耗：通过优化信号配时，减少交通拥堵和不必要的停车等待时间，降低燃料消耗和车辆排放。
三、系统组成与功能1.传感器模块：利用摄像头、地感器等传感器采集交通流量、道路状况等信息。
2.数据处理与分析模块：对传感器采集的数据进行处理和分析，实时监测交通状况。
3.信号控制算法模块：根据实时的交通状况和道路需求，采用合适的信号控制算法进行配时和优化。
4.控制器模块：根据信号控制算法的结果，控制交通信号灯的开启和关闭。
5.人机交互模块：提供可视化界面，使操作人员可以监控系统状态、调整参数等。
6.数据存储与分析模块：对交通数据进行存储和分析，为后期的优化和决策提供支持。
四、系统设计方案1.传感器选择与布局：根据道路特点和交通状况，选择合适的传感器，并进行布设，确保数据的准确性和全面性。
2.数据处理与分析算法设计：设计高效的数据处理和分析算法，实时监测交通状况，计算车流量、速度、拥堵指数等指标。
3.信号控制算法设计：根据交通数据和道路状况，设计合适的信号控制算法，实现信号灯的智能化控制。
4.控制器设计与开发：根据控制需求和信号控制算法，设计控制器，并进行软硬件开发，实现信号灯的开关控制。
5.人机交互界面设计与开发：设计直观、用户友好的人机交互界面，提供实时监控、参数调整等功能。
6.数据存储与分析系统设计与开发：设计数据存储和分析系统，对交通数据进行存储和分析，为后期优化和决策提供支持。
……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………XX大学毕业设计题目：指导教师：职称：学生姓名：学号：专业：院（系）：完成时间：年月日摘要：关键词：Abstract：Keywords：目录1前言................................................................... - 1 -1.1背景介绍 (1)1.2研究意义 (1)1.3设计要求 (2)2基本原理............................................................... - 3 -2.1设计思路 (3)2.2时钟信号产生电路 (4)2.3数字显示电路 (7)2.4信号灯电路 (11)2.5手动与自动电路 (14)2.6原理图 (15)3制作与实现............................................................ - 16 -3.1电路调试 (16)3.2电路板制作 (17)3.3P ROTEL99SE (19)致谢 ................................................................... - 28 -参考文献................................................................ - 29 -1前言1.1背景介绍自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
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。
所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
1 绪论今天，红绿灯安装在各个路口上，已经成为指挥交通车辆最普遍的交通技术。
但是这种技术早在19世纪就已经出现了。
世界上最早的交通信号灯出现于1858年，在英国伦敦道口上安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式交通信号灯，用以指挥车辆的通行。
接着1868年，在英国伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，出现了世界上最早的煤气红绿灯。
再到20世纪初，美国出现了以电气启动的红绿灯，这种红绿灯由红黄绿三种颜色圆形的投光器组成。
红灯亮表示禁止车辆通行，绿灯亮表示允许车辆通行，黄灯闪烁表示警告。
到了20世纪中期相继出现了带有各种红外线的红绿灯、压力探测红绿灯、扩音器红绿灯等各种交通信号灯。
交通信号灯的出现，使交通规则得到了很大的改善，对于车辆的管理和通行，交通事故的发生得到了明显的减少。
1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种交通信号灯做了明确的规定。
绿灯表示通行，在绿灯下，车辆向相应的方向行驶，除非另一种标志禁止某一种转向。
红灯表示禁止，在红灯下，车辆必须在相应的停车线后停车。
黄灯表示警告，在黄灯下，已经穿越停车线的车辆和行人应继续向前，而为超出停车线的车辆在停车线后等待。
对于左转和右转的车辆在通过道口时，应先让在道口上行驶的车辆或者人行道行走的行人优先通行。
随着经济的快速发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。
如：道路拥堵、塞车、交通事故等现象越来越严重，直接造成的经济损失也越来越大，而且还在以一定的速率在不断的增长。
由于人民生活水平的提高，人们对交通安全也提出了更高的要求。
在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，提高交通的管理质量和服务要求，同时也提高了交通运输的安全性。
并在一定程度上尽可能的降低由道路拥堵造成的经济损失，同时也大大的降低了人力资源的消耗。
中国是世界人口大国，而中国的车辆也在不断的增加，交通灯的管理控制更是起着重要的作用，而智能交通灯的出现更是发挥了他举足轻重的低位。
它不仅可以替代了更多的人力资源，从而也带来了更多的经济和社会效益，为创造美好城市发挥着更大的作用。
2 课题的设计要求和设计方案2.1 设计要求2.1.1题目概述道路交通信号灯是道路交通安全的产品，它可以加强道路交通管理，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。
它适用于各种十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号灯控制，指导车辆和行人安全而有序地通行。
2.1.2 设计任务设计一种交通信号灯的控制系统。
要求直观，简单。
能够满足十字路口交通等的使用需求。
2.1.3 设计要求1. 交通路口为十字路口。
2．马路为双向六车道，即要有左转灯，直行灯，右转灯。
3．要考虑人行横道的信号灯。
4．有显示设备可以显示通信时间。
5．要求通行时间可调。
2.2 设计方案2.2.1 供电方案系统要在正常而稳定的状态下工作，必须要有可靠的电源。
而本次基于单片机的设计需要显示的芯片较多，电源供应量大，因此本次设计了如下三种方案。
方案一：利用独立的稳压电源供电。
优点是可提供稳定而可靠电源，而且可以利用220V电压转化，不受各种因素的限制；缺点是各模块都采用独立电源，会增加本次设计的难度，而且对其他电路还会造成一定的干扰。
方案二：采用USB转接口5V电压供电，这样简单明了，但是单单一个5V电源供电可能会显得电源不足，而无法满足实际的需要。
方案三：采用USB转接口5V双电源电压供电，这样把本次设计分为两大模块，一是交通信号灯控制系统，二是万年历系统，采用双电源供电，一个为交通信号灯控制系统提供电源，另一个为万年历系统提供电源。
这样即简单而又可提供稳定的电源。
考虑到实际情况和电路的简洁，本设计采用了第三套方案，此方案在电路的设计上可以把系统分为两大模块，使系统设计简单化，从而又可以提供稳定而可靠电源。
而且在单电源断电的情况下不影响另一模块的工作。
2.2.2 输入方案该系统要求能手动及智能控制改变交通信号灯的通行时间和万年历时间的调整。
方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘、显示等。
该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。
若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。
方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。
该方案优点是：编程更加简洁，使用更加简单，且成本更低。
缺点就是功能有限。
综合考虑本设计的实际需要，在使用输入的时候不需要过于复杂的功能，因此直接在I/O口线上接上按键开关足以满足本次系统设计的需要，故采用方案二。
2.2.3 显示界面方案本设计涉及到倒计时、状态灯、时间、温度等显示功能。
基于功能需求，本设计考虑如下四种方案：方案一：完全采用数码管显示。
这种方案只显示有限的符号和数码字符，无法胜任功能需求。
方案二：完全采用点阵式LED 显示。
这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作；但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。
方案三：采用LCD1602液晶显示，这种显示比较乐观，但是工作量大，而且设计复杂，再加上需要到的LCD1602较多，从经济上也不划算。
方案四：采用数码管、LED与LCD1602相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出，同时还要显示出年、月、日、时、分、秒、星期和温度。
为了方便观看并考虑到实际情况，用数码管显示交通信号灯的倒计时，用LED显示交通灯的状态灯、用LCD1602显示年、月、日、时、分、秒、星期和温度。
这种设计方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。
2.2.4交通灯方案2.2.4.1交通灯规则方案本设计的交通灯以十字路口为模型，在实现基本的功能前提下增加了时间及温度的液晶显示。
从而还增加了路口高峰期的智能化人工管理机制。
实际生活中交通信号灯的规则千变万化，在不同的路口上看到的交通信号灯的规则不一样，但是总体还是相差不大，也有一些根据实际的需要而设置不同的交通规则，本次系统交通规则的设置是根据现实生活中的交通规则和多加考虑各种现实因素结合起来而制定了以下交通规则。
下图所示为一种红绿灯规则的状态图：共四种状态，分别设定为S1、S2、S3、S4，交通灯以这四种状态为一个周期，循环执行如下图所示：依据上述车辆行驶的状态图，可以列出正常模式下各个路口交通信号灯的逻辑表如下表所示(其中逻辑值“1”表示直行通行，逻辑值“0”表示禁止通行，逻辑值“L”表示左转通行)：图2.1 状态S1南北直行图2.2 状态S2南北左拐通行图2.3 状态S3东西直行图2.4 状态S4东西左拐通行图2.5 交通灯状态循环图表2.1 正常模式下工作表程序就是在上述四种状态下循环转化的，而每种状态下又包括绿灯通行和黄灯闪烁警告状态。
系统在正常模式下循环一个周期所需要的时间为120S,数码管显示的工作模式为半周期60.2.2.4.2各种模式下通行时间本系统结合实际的需要，而在上述四种状态的每种状态下再细分为绿灯通行、黄灯闪烁两种状态，总共八种工作状态。
系统在正常工作模式下又可分为三种工作模式，分别为：正常模式、繁忙模式和特殊模式。
各种模式下的时间分配如下表2.2：表2.2 各模式下时间分配表2.2.5 万年历设计方案电路设计框图本系统的电路系统框图如图2.6所示。
AT89C51单片机对DS1302和DS18B20写入控制字并读取相应的数据，继而控制LCD1602作出对应的显示，同时也向交通信号灯外部发出定时中断，从而改变交通信号灯的工作模式。
图2.6统硬件框图3 芯片的介绍及应用3.1 AT89C51单片机介绍及应用单片微型计算机简称单片机，同时又称为微控制器、嵌入式微控制器等，它属于第四代电子计算机。
它把各种芯片电路集成在一块芯片上，因此它具有体积小、抗干扰能力强、功耗低、可靠性高以及低廉的价格。
它广泛应用于工业过程控制、测控系统及各种智能仪器仪表等。
因此国际上逐渐采用微控制器(MCU)代替单片微型计算机(SCM)这一名称。
微控制器可以更准确的反应出单片机的本质，但单片机这一名称以为大多数人所接受，所以单片微型计算机即是单片机，同时又称为微控制器。
3.1.1单片机的引脚及功能AT89C51单片机的引脚图如图3.1 所示图3.1 AT89C51单片机引脚图VCC：电源电压GND：地P0口：P0口是一个漏极开路型8位双向I／0口，即数据／地址总线的复用口。
当它作为输出端口使用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路。
P1口：Pl 口是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，Pl口的输出缓冲级能驱动4个TTL逻辑门电路。
当我们对端口写入“1”时，通过内部上拉电阻来把端口拉到高电平，此时P1口可做为输入端口。
当P1口做为输入口时，由于内部存在上拉电阻，当被外部引脚拉低时会输出数据。
P1口除了以上功能外，最重要的是它的第二功能如表3.1所示。
表3.1 P1口引脚的第二功能P2口：P2口也是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I／O 口。
P2 的输出缓冲级也能驱动4 个TTL逻辑门电路。
当我们对端口写入“1”时，通过内部上拉电阻来把端口拉到高电平，此时P2口可做为输入端口。
当P2口做为输入口时，由于内部存在上拉电阻，当被外部引脚拉低时会输出数据。
当访问外部程序存储器或16位地址外部数据的存储器时，P2口输出高8位数据地址。
当访问8 位外部数据存储器地址时，P2口的内容在整个访问过程将不会改变。
P3 口：P3 口也是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I／0 口。
P3 口输出缓冲级也能驱动4 个TTL逻辑门电路。
当我们对端口写入“1”时，通过内部上拉电阻来把端口拉到高电平，此时P3口可做为输入端口。
当P3口做为输入口时，由于内部存在上拉电阻，当被外部引脚拉低时会输出数据。
P3口除了以上用途外，最重要的是它的第二功能如表3.2所示。
表3.2 P3口引脚的第二功能P3口还可用于接收一些Flash 闪速存储器的编程及程序的校验控制等。
RST ：复位输入引脚。
振荡器在工作时，RST 引脚将会出现两个或两个以上的机器周期高电平来使单片机进行复位。
WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR 的DISRT0 位（地址8EH ）可打开或关闭该功能。
DISRT0位缺省为RESET 输出高电平打开状态。
ALE ／PROG ————：在访问外部数据存储器或程序存储器时，ALE （地址锁存）主要是利用输出脉冲来锁存地址低8位字节。
ALE 还可以用于对外输出时钟信号或定时功能，因为ALE 时刻以时钟振荡器的1/6频率输出固定的脉冲信号。
值得注意的是：当我们在访问外部数据存储器时将会跳过一个ALE 脉冲。
在F1ash 存储器编程期间，该引脚还可用于输入编程脉冲。
还可以通过特殊的功能寄存器中的8EH 单元的D0位置来禁止ALE 工作。
