发布时间 : 星期四 文章单片机十字路口交通灯设计更新完毕开始阅读
广 西 大 学
课程设计任务书
课题名称 十字路口交通灯模拟控制
系统设计
学 院 电气工程学院
专
业 班 级 号
学
姓 名
指导教师（签名） 年 月 日
教研室主任（签名） 年 月 日
本设计是开发了基于单片机的交通灯系统。该设计与单片机专业知识结合紧密，结合实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。硬件的设计采用80ATC52单片机为核心器件。通过中断扩展实现交通灯系统的特殊情况的快速转换,基本实现了任务书所要求的各种功能,实现了利用单片机控制交通灯和记时显示成本低，电路简单等优势。 本作品的可以达到的功能如下：
利用单片机，进行十字路口交通灯模拟控制系统设计，控制4个路口的LED灯（可发红、绿、黄光），模拟十字路口交通灯管理。其中交通灯变化律如下：
(1) 初始状态都是红灯2秒；
(2) 绿灯亮25秒→绿灯闪烁3次，闪烁周期1秒→黄灯亮2秒→红灯； (3) 红灯亮30秒，直接转绿灯亮。
1 概述
1.1关于单片机
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。单片机是控制系统的核心，具有本系统所需的I/O口、数据存储器、程序存储器等主要部分；LED显示用于指示红、黄、绿交通信号灯的亮或灭；数码管用于显示交通信号灯亮的剩余时间；时间设定用于设定红、黄、绿交通信号灯的亮的总时间；驱动电路是弥补I/O口驱动能力的不足。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。它以体积小，功能全，价格低等赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础，成为单片机发展史上重要的里程碑。
在MCS-48的带领下，其后，各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机，像Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，
像INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,日本的著名电气公司NEC和HITACHI都相继开发了具有自己特色的专用单片机。
80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM的容量也越来越大，寻址空间甚至可达64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，应用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。
九十年代以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51 新一代PIC系列单片机，引起了业界的广泛关注，特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户，使人们从INTEL的111条复杂指令集中走出来。PIC单片机获得了快速的发展，在业界中占有一席之地。 1.2关于红绿灯
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，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。
当前，在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。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。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。
2 系统总体方案及硬件设计
2.1设计思路：
一个完整的交通灯相当于一个简单的单片机系统，该系统有交通灯设置电路、单片机、显示电路等构成。单片机是集成的IC芯片，只需根据实际设计要求选型。其他部分都需要根据应用要求和性能指标自行设计。
基于单片机的交通灯的设计时要充分的认识以3个问题：
（1）因为本系统是交通灯控制系统，所以要先了解实际交通灯的变化规律。在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。假设一个十字路口没有分主干道与支干道之分。初始状态0为南北绿灯，东西红灯。然后转状态1东西南北黄灯闪烁。过一段时间转状态2，南北黄灯闪几次转亮红灯，东西由黄灯闪几次转亮绿灯。再转状态3，再一次东西南北黄灯闪烁。过一段时间转状态4，南北黄灯闪几次转亮绿灯，东西黄灯闪几次转亮红灯。最后循环至状态1。
（2）用LED数码管显示交通灯的剩余时间。由上面知：南北绿灯时间=东西红灯时间，南北黄灯时间=东西黄灯时间，南北红灯时间=东西绿灯时间。所以只需要设计南北的绿灯，黄灯，红灯时间即可，一下用其代替东西的绿灯，黄灯，红灯时间。当南北绿灯亮时，LED数码管显示绿灯剩余时间。南北黄灯闪亮时，显示黄灯剩余时间。南北方向红灯时间亮时，显示红灯的剩余时间。 2.2设计原理分析
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