毕业设计（论文）-基于单片机的交通信号灯模拟控制系统设计.doc.docVIP

一、设计要求： 交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。用8051做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。 二、设计任务和内容： 任务：设计一个能够控制交通十字路口十二盏交通信号灯的模拟系统。要求交通信号灯必须按照交通规则的模试来运行。 内容：因为本课程设计是单片机交通灯的控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态O为东西红灯，南北红灯。然后转状态1东西红灯，南北绿灯通车。过一段时间转状态2南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态4，东西绿灯灭，闪几次黄灯，南北仍然红灯。最后循环至状态1。 注意：双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色『F端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。 三、控制系统的总体要求： 1．执行程序时，初始态为四个路口的红灯全亮之后； 2．东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西路口方向通车； 3．延时一段时间后，东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始延时并且开始闪烁，闪烁5次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车； 4．延时一段时间之后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始延时并且丌始闪烁，闪烁3次之后，再切换到东西路口方向； 之后重复2到4过程…… 四、设计思想原理： (1)交道口模型如图所示： (2)交通灯控制规则如下： 1)每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿两种颜色。自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。 2)共有四种通行方式： ①车辆南北直行、各路右拐，南北向行人通行。南北向通行时间为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。 ②南北向左拐、各路右拐，行人禁行。通行时间为1分钟。 ③东西向直行、各路右拐，东西向行人通行。东西向通行时间为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。 ④东西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行时间为1分钟。 3)在通行结束前10秒钟，绿灯闪烁直至结束。 摘　　　要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测同新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。主要靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机Inte18031和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的Pl口设置红、绿灯燃亮时间的功能；显示时间直接通过8255的PA、PB口输出；交通灯信号通过PC口输出；交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制，直接采用220V交流电源驱动，系统实用性强、操作简单、扩展性强。 关键词：单片机　交通灯　控制器　设计　实现要求 目　　　录 摘要…………………………………………………………………………………………………4 引言…………………………………………………………………………………………………6 第1章 方案设计与论证…………………………………………………………………………7 1.1总体方案设计与比较……………………………………………………………………7 第2章　系统硬件设计……………………………………………………………………………9 2.1总体设计…………………………………………………………………………………9 2.2各功能模块硬件设计及实现……………………………………………………………9 2.2.1 交通灯四种通行模式及行车方向指示………………………………………………9 2.2.2行人通行指示及其实现………………………………………………………………12 2.2.3特种车检测及其实现…………………………………………………………………12 2.2.4键盘与状态显示及其实现……………………………………………………………13 2.2.5主次干道单独时间设置功能…………………………………………………………14 2.2.6紧急情况处理功能及其实现…………………………………………………………14 2.2.7倒计时计数功能及其实现……………………………………………………………14 第3章　系统软件设计……………………………………………………………………………15 3.1软件总体流程图…………………………………………………………………………15 3.