复杂的十字路口交通信号灯控制系统设计-.doc

复杂的十字路口交通信号灯控制系统设计 摘 要 是设计一个单片机控制的交通灯控制系统。交通灯控制系统设计主要是利用AT89C51制作并仿真，由此来加深我们对单片机的各种模块的理解和应用能力。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。 本设计在对实际交通灯的变化情况和规律的深刻理解上，设定了不同交通灯对应的状态，灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换，实现对交通灯的控制。在单片机的选择上，考虑到电路的简单和成本的削减，我们选择性价比最好的AT89C51，而且能够使程序简单。对紧急车辆通过的处理，采用中断的方法，由中断处理程序处理。 关键词：AT89C51，交通灯 目 录 1概述 1 1.1单片机的 1 1.2单片机的应用 2系统总体方案及设计 2.1总体方案 2.1.1交通灯状态设置 2.1.2单片机选择及参数 2.2系统硬件设计 2.2.1晶振电路 2.2.2上电复位电路 2.2.3中断电路 6 2.3软件设计 3系统程序设计 4仿真结果 1 总 结 1 参考文献 1 1概述，城市交通问题也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。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好城市高速道路，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解决的主要问题本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯的管理，用以控制过往车辆的正常通行。 1.1单片机的 单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。近年，由于CHMOS技术的进步，大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。因为单片机芯片多数是采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。单片机作为计算机发展的一个重要领域，应用一个较科学的分类方法。根据目前发展情况，从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。 1.单片机的应用 由于单片机具有显著的优点，它已成为科技领域的有力工具，人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面： 1单片机在智能仪表中的应用单片机广泛地用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，并可以提高测量的自动化程度和精度简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。 2、单片机在机电一体化中的应用机电一体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。 3、单片机在实时控制中的应用单片机广泛地用于各种实时控制系统中在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。 4、单片机在分布式多机系统中的应用在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干台功能各异的单片机组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。5、由单片机控制的交通灯随着现代社会的发展和交通设施的日益健全，对交通的维持交通秩序的功能有了越来越高的要求，要求交通灯必须有一定的反馈能力，和时间计时能力。这次设计的主要任务是设计一个单片机控制的交通灯控制系统的设计，交通灯控制系统设计主要是利用AT89C51制作。 2系统总体方案及设计 2.1总体方案本设计重点在于单片机应用系统简单I/O接口的设计；模拟交通信号灯控制的实现；数据输入/输出程序的编制；89C51内部计数器的使用和编程；外部中断技术的基本使用和中断处理程序的编写。该系统应能正确无误地控制信号灯完成十字路口车辆、行人、紧急车辆等通行规则、安排及指示。该设计应交通信号灯控制的规则要求给出相应不同的电路设计，对器件选择、线路连接有较深入地