单片机课程设计（论文）-智能交通灯控制系统设计.docVIP

基础课程设计（论文） 智能交通灯控制系统设计 学生姓名： 指导教师： 学生学号： 专 业：电气工程及其自动化 信息技术学院电气工程系 2011年11月16 摘要 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，将传感器检测、实时调整车辆通过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。 AT89C51单片机的交通等控制系统由AT89C51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，还具有通过时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过、车流量检测及调整、交通异常状况判断及处理等相关功能。理论证明系统能够简单、经济、有效地疏通交通，提高交通路口的通过能力。 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，AT89C51，倒计时显示目录 目录 摘 要 1 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 单片机交通控制系统主要研究的内容 2 2 单片机交通控制系统总体设计 4 2.1单片机交通控制系统的通行方案设计 4 2.2单片机交通控制系统的功能要求 5 2.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 6 3 系统硬件电路的设计 7 3.1系统硬件总电路构成及原理 7 3.1.1系统硬件电路构成 7 3.1.2系统工作原理 8 3.2 AT89S51单片机简介 8 3.2.1单片机的概述 8 3.2.2 AT89C51芯片内部结构简介 9 3.2.3 AT89C51单片机硬件结构 11 3.2.5 AT89C51芯片最小系统 12 3.3其它硬件介绍及连接 13 3.3.1车流量检测电路及模拟 13 3.3.2违规检测电路及模拟 16 3.3.3八段LED数码管 16 3.3.4其它器件 18 4 系统软件程序的设计 22 4.1程序主体设计流程 22 4.2理论基础知识 24 4.2.1定时器原理 24 4.2.2软件延时原理 24 4.2.3中断原理 24 4.2.4消抖动程序 25 结 论 26 致 谢 27 附 录 29 附录1：智能交通灯控制程序： 29 附录2：总电路图 40 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，人们的出行都无时无刻与交通打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展带动整个交通运输的发展，从而催生了单独的交通控制学问与管理机构。 交通控制系统是近代社会随着物流、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，还必须通过一定的技术手段加以实现。现代人类科学技术，特别是电子科学技术的发展和熟悉能比较好的解决系列建立中软件方面要求的技术难题。目前，交通控制方面的研究能完全实现自动智能化，甚至将整个区域合成一个统一的系列范围，还能根据正常时段以及特定突发时段的情况进行科学的自动调整。 交通对于社会的工业经济和人们的生活生产中有着十分重要的意义。随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，交通自动检测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的交通控制措施。 1.2单片机交通控制系统选题的现实意义 城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的必威体育精装版科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。 早在1850年，城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。世界上第一台交通自动信号灯的诞生，拉开了城市交通控制的序幕，1868年，英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车的通行，但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。1914年及稍晚一些时候，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯，它们采用电力驱动，与现在意义上的信号灯已经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯