基于单片机的智能交通灯控制系统的研究

Ⅰ 目 录

1 绪论 .............................................................................................................................................. 1

1.1 课题研究目的 ................................................................................................................. 1

1.2 研究现状 ......................................................................................................................... 2

1.3 本文的主要工作 ............................................................................................................. 3

2 系统方案设计 .............................................................................................................................. 3

2.1 总体方案设计与分析 ..................................................................................................... 3

2.2 主控制器方案 ................................................................................................................. 4

基于单片机的智能交通灯控制系统设计---文献综述

（电气112班 王志刚 1062）

一、 交通灯的历史发展

早在19世纪初期，在英国的一座城市中，红绿装是女性不同身份的代表，其中着红装的女性代表已婚，而着绿装的女性代表未婚，后来由于伦敦议会大厦前经常发生马车撞人的事件，于是当时一位名叫德哈特的设计师受红绿装的启发，发明了当时世界上第一台交通信号灯——该信号灯柱高7米，身上挂着一盏红色和一盏绿色的煤油灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲的牵动着皮带转换灯的颜色。不幸的是，在该信号灯面世的半个多月，煤气灯突然爆炸，并且将在执勤的警察炸死，从此，信号灯就隐匿了。直到二十世纪初期，在美国一个叫克利夫兰的城市率先恢复了红绿交通信号灯，这时已经是电气信号灯了，随后美国许多城市也就陆续的将这种信号灯投入交通使用。对于第一盏名副其实的三色灯（红、黄、绿三种标志）在1918年诞生，该信号灯是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高楼上，由于它的诞生，使城市的交通大为改善。话说红黄绿三色灯的发明者是我国的胡汝鼎，当时他抱着“科学救国”的信念到美国深造，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯面就要过去是，一辆转弯的汽车呼啸着从他身边擦过，吓了他一身冷汗，回到宿舍的他，对刚刚发生的这惊险一幕一直耿耿于怀，他反复琢磨，终于想到解决这种问题的方法，就是在红绿灯的基础上再加上一盏黄灯，提醒人们注意安全。从此三色灯就成为了一个在交通上出色的指挥官，慢慢的也就遍及了全世界。

我国最早的交通信号灯出现在1928年的上海英租界，也就是在那个时候人们才慢慢的感觉到交通信号灯对交通安全和秩序的重要性，交通灯也才在中国慢慢流行。

从最早的手动控制煤气灯到后来的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通灯在科学化，自动化上不断的更新，发展与完善着。

二、 国内外交通灯系统现状

在西方发达国家，交通控制系统基本上完成了由传统的交通控制系统向智能交通控制系统ITS的转变，在信号机的发展历程中自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比如SCOOTS和SCATS系统。最近几年国外仍偏向于引进自适应理论来对交通信号控制系统进行研制特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES。

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1选题背景

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。

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。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，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。

关键词：AT89C51; 7448，LED

2方案论证

2.1 设计任务

设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。

东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。

2.2 方案介绍

方案1设计思想：

采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器 ， 选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状态的转换， 由于每一个模块的计数多不是相同， 这里的各模块是以预置数和计数器计数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输入要产生相应状态的下一个状态的预置数， 如图中A道和B道,分别为次干道的置数选择和主干道的置数选择。

方案2 设计思想：

由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况：

1. 设计思路 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.1 电源提供方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

2.2 显示界面方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

2.3 输入方案： ................................................................................................... 错误!未定义书签。

3 单片机交通控制系统总体设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。

3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 ........................................................ 错误!未定义书签。

3.2 单片机交通控制系统的功能要求................................................................ 错误!未定义书签。

3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 .................................................... 错误!未定义书签。