智能交通信号灯模拟控制系统设计详解.docVIP

毕 业 论 文（设 计） 中文题目： 智能交通信号灯模拟控制系统设计 英文题目: Design of Simulation Control System for Intelligent Traffic Signal Lights 姓 名 0000 学 号 000 专业班级 电子信息工程1班 指导教师 00000 提交日期 2014年5月25日 教务处制 智能交通信号灯模拟控制系统设计 姓名：0000 班级：000 指导老师：000 职称：讲师 (XX大学电子科学系，广东，，516007)1. 绪言 1 1.1 智能交通信号灯控制系统概述 1 1.2 交通信号灯的应用及其发展趋势 1 2. 系统控制器及外围数字电路IC芯片简介 2 2.1 系统整体电路框图 2 2.2 AT89C51单片机简介 4 2.3 LED显示器 7 2.3.1 LED数码管显示器的结构原理 7 2.4 超声波收发模块 8 2.4.1 超声波测距原理 8 2.4.2 超声波收发模块简介 9 2.5 74LS138译码器 10 2.6 74LS373锁存器 11 2.7 74LS04反相器 12 2.8 MAX485收发器 13 3. 硬件系统设计 13 3.1 交通信号灯控制方案选择 13 3.2 硬件电路设计 15 3.2.1 通行时间显示电路 15 3.2.2 单片机时钟电路 17 3.2.3 单片机复位电路 17 3.2.4 人行道信号灯控制电路 18 3.2.5 机动车道信号灯控制电路 18 4. 软件系统设计 19 4.1 主机程序流程图 19 4.2 C语言程序设计 21 4.2.1 1秒钟程序设计 21 4.2.2 LED数码显示器程序设计 22 5. 系统调试与结果分析 22 5.1 硬件调试 22 5.2 软件调试和下载 23 5.3 结果分析 24 致谢 26 参考文献 27 附录一 主机系统电路图 29 附录二 电路源程序 30 1. 绪言 智能交通信号灯控制系统是控制交通道路十字路口中车辆和行人往来顺畅，维持道路正常通行的有效工具。它可以根据道路车流量的实际状况进行红绿灯通行时间的调控，减少道路堵塞，优化交通，具有一定的智能性。系统组成包括主机和从机系统两部分。主机系统的组成包括微型控制器MCS-51单片机、电源、红绿灯显示、通行时间显示和MAX485转换器五部分。从机系统的组成包括微型控制器MCS-51单片机、电源、超声波传感器模块和MAX485转换器四部分组成。 1.1 智能交通信号灯控制系统概述 随着经济的发展，汽车的拥有数量越来越多，道路交通堵塞情况日益严重。交通拥堵已成为城市发展中的一个需要迫切解决的社会问题。传统的交通信号灯由于其红绿灯的通行时间都是固定不变的，因此，也就无法根据道路实际的车流量实时调整红绿灯的通行时间。这种不足导致其不能有效地解决道路堵塞的问题。此外，从土地资源利用的角度来看，由于土地使用的限制，也不能靠简单的道路扩建来解决交通拥堵的问题。因此，这就要求我们在现有的道路基础上，研究、设计出一种有效的交通信号灯控制系统，实时控制，提高交通控制水平，更加灵活有效地提高道路的利用率。从而减少交通拥堵，实现道路畅通，缓解日益严重的交通问题。 1.2 交通信号灯的应用及其发展趋势 在国际上,交通信号的含义大同小异,而且正趋于统一。1968年联合国《道路标志、信号协定》，对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行、左转弯和右转弯，除非另有一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通过。红灯是禁行信号。因为在可见光中红光的电磁波最长，易于为人们在较远距离外辨认，为保证交通安全，所以采用红灯为禁行信号。面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时，可以进入交叉路口。有的国家规定黄灯只能单独出现,有的规定黄灯可以与红灯同时出现,前者是警告信号，后者是预告信号。有些国家的人行横道灯也采用红黄绿三色信号灯，其中黄灯是警告行人这时不宜穿越马路。 在某种情况下，为了分离各种不同方向的交通流并对其提供独立的通行时间，可以用带箭头的灯来代替普通的绿信号灯。箭头信号灯有两种，一种是单独的绿箭头信号灯，面对这种信号灯的车辆只可沿着绿箭头所指示的方向行驶；另一种是带红灯的绿箭头信号灯