基于单片机红绿灯交通控制.docVIP

单 片 机 科 研 实 践 报 告 目录 第一章 概述 3 1.1设计交通指示灯的必要性 3 1.2 交通灯的发展史 3 1.3 本组交通灯要实现的功能 4 第二章 方案设计 5 2.1 系统设计 5 2.2 硬件器件 6 2.3 proteus仿真 7 2.4 元件清单 8 第三章 程序设计 9 3.1流程图 9 3.2程序清单 11 第四章 系统调试 15 第五章 课程设计总结 19 附录： 20 附录1 元件清单 20 附录2 Proteus仿真原理图 20 附录3 C语言程序 21 附录4实物系统图 24 定时器控制交通指示灯 第一章 概述 1.1设计交通指示灯的必要性 当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此一个好的交通灯控制系统将在道路拥挤等交通状况方面给予技术革新。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，这是城市交通自动控制的起点。 1.2 交通灯的发展史 1917年，在美国盐湖市开始使用联动式信号系统。把六个交叉路口作为一个系统，以人工方式加以集中控制。1922年，美国休斯顿市建立了一个同步系统，它以一个交通亭为中心控制十二个交叉路口。1928年，上述系统经过改进，形成“灵活步进式”定时系统;由于它简单、可靠、价格便宜，很快在美国推广普及。这种系统以后不断改进、完善，成为当今的协调控制系统。20世纪30年代初，美国最早开始用车辆感应式信号控制器，之后是英国，当时使用的车辆检测器是气动橡皮管检测器。计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力。1952年，美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自动选择式信号灯控制，而加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化，建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统，成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。这是道路交通控制技术发展的里程碑。 国外对城市区域交通控制的研究，开始于20世纪60年代初。1967年，英国运输与道路实验室(TRRL)成功开发出TRANsYT(TraffioNetworkStudyTools)交通控制系统，后来又在TRANsYT的基础上开发了seOOT(split Cyele and offset OPtimization Technique)系统。澳大利亚在70年代末也开发了基于配时方案实时选择方法来实现路网协调控制的SCAT(Sydney Coordinated Adaptive Traffic Method)系统。这些系统己经在西方国家的城市网络交通中取得了成功的应用。 进入20世纪80年代后期，随着城市化进程的加快和汽车的普及，城市交通。 1.3 本组交通灯要实现的功能 本课题的主要任务是设计采用单片机控制的交通指示灯，要求使用定时器完成交通指示灯的设计，这里采用定时器0的方式一来完成定时操作，交通指示灯的具体动作要求如下：东西向绿灯亮5秒后，黄灯闪烁，闪烁5次亮红灯，红灯亮后，南北向由红灯变成绿灯，5秒后南北向黄灯闪烁，闪烁5次后亮红灯，东西向绿灯亮，如此往复。 第二章 方案设计 2.1 系统设计 （1）系统方案 采用40脚，片内带8kB Flash ROM 的STC89C52单片机作为控制核心，信号灯模块接P0口，按以上系统构架设计，单片机端口资源刚好满足要求。设计框图如图1所示。 （2）系统硬件 基于单片机的定时器控制交通指示灯系统的电路原理图如图3所示。系统由时钟电路、复位电路、存储器选择电路、电源和交通信号灯电路五部分组成。 （3）工作原理 12个LED灯与P0口连接，每两个相同颜色的LED灯接一个P0端口，总共用到6个端口。当接通电源时，12个发光二极管中东西向绿色LED灯亮5秒后，黄色的LED灯闪烁，闪烁5次亮红红色LED灯，红色LED灯亮后，南北向红色LED灯灭，绿色LED灯亮，5秒后南北向黄色LED灯闪烁，闪烁5次后亮红色LED灯，东西向绿色LED灯亮，如此往复。 2.2 硬件器件 （1）. STC89C52单片机 STC89系列单片机是MCS-51系列单片机的派生产品。它们在指令系统、硬件结构