基于51单片机的智能交通灯系统

合集下载

基于51单片机控制交通灯

目录1 绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 研究现状 (2)1.3 本文的主要工作 (3)2 系统方案设计 (3)2.1 总体方案设计与分析 (3)2.2 主控制器方案 (4)2.3 显示方案 (5)3 系统电路设计 (5)3.1 主控制器电路 (5)3.1.1 单片机电路 (5)3.1.2 晶振电路 (7)3.1.3 复位电路 (7)3.2 显示电路 (8)3.3 按键电路 (8)3.4 交通灯电路 (9)4 系统硬件设计 (9)4.1 主程序软件设计 (9)4.2 子程序软件设计 (11)4.2.1 显示软件设计 (11)4.2.2 按键扫描软件设计 (13)5 系统测试 (13)5.1 系统调试 (13)5.2 故障检查 (16)6硬件组装与调试 (16)6.1 系统组装 (17)6.2 上电后调试 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。

附录 (21)附录1：成品图 (21)附录2：原理图 (22)1 绪论1.1 课题研究目的19世纪的时候，英国就出现了世界上首个交通信号灯，因为他的能源来自于煤气的交通信号灯，这种方案在后期的设备运行中很容易产生爆炸，所以后来此种交通信号灯设备就没有在出现了。

到了20世纪的时候，美国的克利夫兰市又有了交通灯设备，然而此次的能源设计方案是电力信号灯。

1930年德国有人开发了选取自动化的设计方案去操作的交通灯，这种设计标志着交通自动操作的起步。

20世纪开始，发达国家第一次选取车辆感应方案处理信号，车辆传感器的主要特点为，此设计能够按照交通拥堵的具体情况去操作交通灯运行的时间参数，这样来解决交通十字路口的拥堵问题，使得车辆可以很快的通过路口，此方案被很多地区进行使用。

基于-51单片机的交通灯设计

4．实验原理
4.1 基本原理
主体电路：交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器等组成。
本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计，用P1口作为输出。程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器T0，用P2口作为LED的显示。二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理，本设计主要用到外部中断EX0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。
1．单片机最小系统
图3.1 51单片机最小系统版
2. 数码管显示电路：由8位共阴LED数码管即驱动芯片74HC573组成，单片机控制两片锁存器是使能端，通过不停打开关闭使能端达到单片机一个8位I/O口控制8位数码管显示的效果。数码管显示电路如图3.2所示。
图3.2数码管显示电路
3．12位LED灯：由12个LED小灯排列起来，加上限流电阻就组成了12位交通灯。12位流水灯的阴极接在单片机的I/O端口，以灌电流输进单片机从而驱动LED。交通LED灯的原理图如图3.3所示。
师大学
电气工程及自动化
实习报告
姓名：
班级：
学号：
实习科目：单片机实训
指导教师：
实习时间：
智能交通信号灯
摘要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上，综合应用单片机原理、微机原理等课程方面的知识，设计一个采用STC89C52单片机控制的交通灯控制电路。该设计结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示，并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。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软硬件结合，加以完善。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时间。

基于51单片机的智能交通信号灯控制系统_申宇

科技信息1.引言随着我国城镇化的步伐逐渐加快，交通事业迅速发展，交通拥堵已经成为限制城市经济发展的一大障碍。

不断增加的车辆和有限的通车里程矛盾亟待解决。

智能化的交通控制系统由多个子系统组成，其中智能信号灯控制系统是城市交通智能化管理系统的重要组成部分。

但是，现行的交通信号灯控制系统基本上是单一的固定程序控制，不能根据实际交通运行状况进行调节控制，也不能根据突发状况临时调节控制。

采用基于51单片机的嵌入式系统，使车辆行驶实现智能化，从而缓解道路拥堵，减少交通事故，改善行车环境，节能减排，最终实现安全、舒适、快捷、经济的出行是解决矛盾的途径之一。

这里对传统的交通信号控制系统，进行了进一步完善，并且率先引入智能在线控制的概念，使之实现智能化控制。

2.设计原理现行的交叉口交通组织设计的方法归纳起来有：正确组织不同去向的车流，设置必须的车道数，合理布置交通岛、信号灯以及地面各种交通标志等，使车辆在交叉口能够按照渠化交通的原则组织起来顺序通过交叉口[1]。

交通信号灯主要由绿灯信号、红灯信号、黄灯信号、闪烁警告信号、方向指示信号、非机动车信号组成。

智能交通信号灯控制系统要求根据特定交叉口的形式、交通组织设计、几何构造、车道数进行专门设计和优化。

本文给出典型的交叉路口来阐述信号灯控制系统的设计。

如图1所示典型交叉路口交通组织形式，交通信号灯由左转信号、直行信号、右转信号、非机动车信号、倒计时信号组成，其中左转信号、直行信号、右转信号分别由绿灯信号、红灯信号、黄灯信号组成，其它三个方向与此类似。

图1典型交叉路口交通组织3.主要功能交通信号灯控制系统除了完成最基本的交叉路口各行车方向左转、直行、右转、非机动车信号灯红黄绿颜色以及倒计时显示控制之外，还可以结合本交叉路口、区域交通情况综合调度，合理确定和灵活改变各信号指示灯时间，以实现路网交通流的优化配置，从而使行车安全、舒适、快捷、经济。

要求系统可以根据各车道车流量反馈信息，根据相应算法设置各信号灯时间。

基于51单片机的智能交通灯系统设计

1. 设计思路............................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.1电源提供方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

2.2显示界面方案 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

2.3输入方案： ................................................................................................... 错误!未定义书签。

3 单片机交通控制系统总体设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。

3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 ........................................................ 错误!未定义书签。

3.2单片机交通控制系统的功能要求................................................................ 错误!未定义书签。

3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 .................................................... 错误!未定义书签。

51单片机交通灯毕业设计方案

51单片机交通灯毕业设计方案
以下是一个基于51单片机的交通灯设计方案：
1. 硬件设计：
- 使用51单片机作为主控制器。

- 使用红黄蓝三个LED作为信号灯的显示器件。

- 使用按钮作为手动触发信号灯切换的输入设备。

- 使用数码管显示当前信号灯状态的计时器。

- 使用适当的电阻、电容、继电器等连接单片机和LED、按钮、数码管等。

2. 软件设计：
- 配置51单片机的I/O口，将LED、按钮和数码管连接到正
确的引脚。

- 编写主程序，设置中断或轮询等方式读取按钮状态，并根
据按钮状态切换信号灯状态。

- 通过控制LED引脚的输出电平，实现红黄蓝三个信号灯的
闪烁、亮灭和切换。

- 使用定时器计时，实现信号灯的定时控制。

根据交通规则，红灯、黄灯、绿灯的显示时间可以根据需要设定。

- 使用数码管显示当前信号灯的状态和剩余时间，方便车辆
和行人了解交通灯变化。

3. 功能设计：
- 根据交通规则，设置交通灯的变换顺序和时间，确保道路
的交通流畅和安全。

- 根据需要加入手动触发信号灯切换的功能，允许人工控制，
例如紧急情况下的交通调节。

- 可以考虑加入流量检测、车辆和行人优先等功能，提高交
通效率和安全性。

- 可以通过串口或无线通信模块，实现与其他设备的联动，
例如与车载导航系统、交通监控系统等的数据交换和协同控制。

以上是一个基本的51单片机交通灯设计方案，可以根据具体
需求进行进一步调整和优化。

基于51单片机交通信号灯控制毕业设计

第一章绪论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日新月益更新。

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。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。

随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。

如果交通控不好道路还是无法保障畅通安全。

作为交通控制的重要组成部份单片机。

因此，本人选择制作交通灯作为课题加以研究。

我国大中城市交通系统压力沉重。

交通管制当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。

以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。

该系统分为单片机主控电路、键盘控制电路和显示电路三部分组成。

并在软硬件方面采取一些改进措施，实现了根据十字路口车流量、进行对交通信号灯的智能控制，使交通信号灯现场控制灵活、有效从一定程度上解决了交通路口堵塞车辆停车等待时间不合理等问题。

系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广阔的应用前景。

1.1 课题背景随着我国国民经济的迅速发展，城市街道车辆大幅度增长，给城市交通带来巨大压力，交通拥堵已成为影响城市可持续发展的一个全局性问题。

而街道各十字路口，又是车辆通行的瓶颈所在。

已有的许多建立在精确模型基础上的交通系统控制方案都存在着一定的局限性。

研究车辆通行规律，找出提高十字路口车辆通行效率的有效方法，对缓解交通堵塞，提高畅通率具有十分现实的意义。

地面道路是一个庞大的网络，交通状况十分复杂，使目前交通控制器的单一时段控制已不能满足现代交通流量的多边性，特别是在交通流量高峰期时，往往会造成交通路口的通过率下降，甚至出现交通混乱现象，城市的交通拥挤问题正逐渐引起人们的注意。

道路平面交叉口（简称交叉口）是交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”，国内外城市的交通事故约有一半发生在交叉口。

基于51单片机的智能交通灯课程设计

目录摘要 01 系统硬件设计 01。

1 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍 01。

2 74LS245引脚图及功能 (3)1。

3 八段LED数码管 (3)1.4 硬件系统总控制电路 (5)1。

5各模块控制电路 (6)1.5.1 交通灯控制电路 (6)1.5.2 倒计时显示电路 (8)1。

5.3 紧急通行电路 (10)1.5.4 声音警示装置 (11)2 系统程序设计 (12)2。

1 主程序流程图 (12)2.2 显示子程序流程图 (13)3 心得体会 (14)参考文献 (15)附录源程序 (16)摘要近年来随着科技的飞速发展,一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。

计算机技术作为三者之一，怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。

单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传统控制检测的更新.在实时检测和自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件使用,针对具体应用对象的特点，配以其它器件来加以完善.十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

那么靠什么来实现交通的井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统，来实现交通的井然有序。

交通信号灯控制方式很多.本系统采用美国ATMEL公司生产的单片机AT80S51，以及其它芯片来设计交通灯控制。

实现了通过AT89S51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能，输出设置显示时间.交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。

单片机系统采用的直流供电。

关键词：AT89S51单片机；智能交通灯控制系统;基于51单片机智能交通灯设计1 系统硬件设计1.1 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍80C51系列中，用CHMOS工艺制造的单片机都采用双列直插式（DIP）40脚封装，引脚信号完全相同。

图1—1为引脚图图1—1 80C51引脚图这40根引脚大致可分为：电源(VCC 、VSS、VPP、VPD）、时钟(XTAL1、XTAL2）、I/O口（P0~P3)、地址总线（P0口、P2口）和控制总线（ALE、RST、、、）等几部分。

《2024年基于单片机的智能交通灯控制系统的研究》范文

《基于单片机的智能交通灯控制系统的研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，交通问题日益突出，交通灯作为城市交通管理的重要设施，其性能和智能化程度直接影响到交通的顺畅和安全。

因此，基于单片机的智能交通灯控制系统的研究具有重要的现实意义。

本文将从系统设计、硬件实现、软件编程、性能优化等方面对基于单片机的智能交通灯控制系统进行研究。

二、系统设计1. 系统架构本系统采用单片机作为核心控制器，通过传感器、执行器等设备实现交通灯的智能控制。

系统架构包括单片机、输入设备、输出设备以及通信模块等部分。

其中，输入设备包括车辆检测器、行人检测器等，用于检测交通状况；输出设备为交通灯，用于指示交通；通信模块用于实现系统与上位机的通信。

2. 工作原理系统通过传感器实时检测交通状况，根据检测结果控制交通灯的亮灭。

当检测到有车辆或行人通过时，系统会相应地调整交通灯的亮灯时间，以保证交通的顺畅和安全。

同时，系统还具有自动调节功能，根据实际交通情况自动调整亮灯时间，以适应不同的交通状况。

三、硬件实现1. 单片机选择本系统选用STC12C5A60S2系列单片机作为核心控制器，该单片机具有高速度、低功耗、低成本等优点，适合应用于本系统中。

2. 传感器选择系统采用红外线车辆检测器和CCD行人检测器等传感器实现交通状况的实时检测。

这些传感器具有高灵敏度、低误报率等优点，能够有效地提高系统的性能。

3. 执行器选择执行器采用LED交通灯，具有高亮度、长寿命等优点，能够有效地指示交通。

四、软件编程1. 编程语言选择本系统采用C语言进行编程，C语言具有代码效率高、可移植性强等优点，适合应用于本系统中。

2. 程序设计思路程序设计包括主程序和中断服务程序两部分。

主程序负责初始化系统参数和控制程序的循环执行；中断服务程序负责处理传感器输入的信号和执行相应的控制命令。

在程序设计过程中，应充分考虑系统的实时性和稳定性要求。

五、性能优化1. 算法优化通过对算法进行优化，可以提高系统的响应速度和准确性。

基于51单片机的无线智能交通灯控制系统课程设计

课程（综合）设计报告目录摘要 ........... ...... .................................................... . . 2一、绪论.................................................................... (5)1.1概述 ..................................... ............. . .. (5)1.2设计题目.............................................. ............... ............. .. 51.3设计内容.............................................. ............... .. (5)1.4 任务分工.............................................. ............... .. (6)二、系统简介.................................. ....... ................................ ... . (6)2.1总体设计思路................................. ..... ................................ .. 62.1.1 系统设计思路 ................................ ..... . (6)2.1.2 系统设计流程 ................................ ..... . (6)2.1.3 红绿灯显示规律 ................................ ..... .. (7)2.1.4 智能控制方案 ................................ ..... .............. .... ..... .82.2硬件设计....................... .... ............ ... .... . . ..92.2.1 单片机最小系统 .............................. ..... .............. .... ..... .92.2.2单片机最小系统............................... ..... .............. .... ..... .. 92.2.3 无线传输模块 .............................. .... ............... .... ..... (10)2.2.4 传感器 ....................... .... ............ . . ... . .. 122.2.5 LED 数码管地结构与原理............................... ...... ............... .. 122.2.6 稳压模块 ....................... ... ........ ..... .. ... . 132.3 软件设计....................... .... ............ ... ... . . .14三、个人设计工作........................................................................... (16)3.1系统原理图 ........................... ...... ........... .. ..... .. .163.2从机原理图 ..................................................................................... .17四、设计总结 (18)五、参考文献 (18)摘要交通控制系统是近代社会随着物流出行等交通发展产生地一套独特地公共管理系统.要保证高效安全地交通秩序，除了制定一系列地交通规则还必须通过一定地科技手段加以实现.本文在对目前交通控制进行深入分析得基础上，运用传感器检测技术，无线传输技术，实时调整智能化控制地实现技术，将传感器检测、实时调整车辆通行时间地算法与单片机作用相结合，提出了基于单片机地智能交通控制系统设计方案8051单片机地交通灯无线智能控制系统由8051单片机、交通灯显示、LED 倒计时.车流量检测及调整、无线传输等模块组成.系统除基本交通灯功能外还具有车流量检测，无线传输以达到智能控制车流量地目地.系统通过传感器测试车辆地数目，通过无线传输模块NRF24L01 发送给主机，主机通过智能控制算法改变该方向地车道绿灯亮地时间来实现智能控制.理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口地通行能力.本设计主要做了如下几个方面地工作：一、显示部分，传感器，无线传输部分硬件地焊接.二、交通灯地常规控制方法和传感器计数地实现.三、无线传输数据地实现.【关键词】8051 单片机传感器检测无线传输智能控制AbstractTraffic control system is a modern society with logistics, travel and other transportation development produce a unique set of public management system. To ensure the efficient and safe traffic order, as well as setting a series of traffic rules must pass a certain technological means to achieve them. Based on the current traffic control based on in-depth analysis to, using the sensor detection technology, wireless transmission technology, real-time adjustment of the realization of the intelligent control technology, the sensor detection, real-time adjustment of traffic time algorithm combined with single chip microcomputer, is proposed based on single chip microcomputer intelligent traffic control system design.8051 single chip wireless intelligent traffic light control system controlled by 8051, trafficlight display, LED countdown. Traffic detection and adjustment, such as wireless transmission module. In addition to the basic function of traffic light also has the traffic detection system, wireless transmission in order to achieve the purpose of the intelligent traffic control. System by the number of the test vehicle, by wireless transmission module NRF24L01 sent to the host, the host through the intelligent control algorithm lane in the direction of the change of green light time to realize intelligent control. Theory to prove the system is simple, economic and effective traffic, improve the traffic capacity of the traffic intersection.This design mainly do the following several aspects work: one part, display, sensors, wireless transmission welding part of the hardware. Second, traffic lights of conventional control method and the realization of the sensor count. Third, the realization of the wireless data transmission.Keywords 】The traffic light 8051Single chip microcomputer Wireless transmission Intelligent control sensors、绪论1.1概述信号灯地出现使得交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高交通道路通行能力减少交通事故有明显效果.但是，随着城市机动车增长速度加快，我国地城市道路密度和面积率偏低•交通管理水平还欠发展本设计就这一现象就行分析设计出基于51单片机地无线智能交通灯控制系统•在这个系统中，我们将采用车流量来控制红绿灯地时间并以此来达到舒缓交通压力地目地本设计主要做了如下几个方面地工作：1、确定系统交通地总体设计，包括，十字路口具体地进行方案设计以及系统应用有地各项功能•在这里，本设计除了有信号灯状态孔子能实现基本地交通功能，还增加了倒计时显示提示•基于实际情况又增加了对车流量进行检测地功能，无线通信地功能2、进行显示电路，各个无线结点地硬件电路等地设计，对各器件地选择，大体分配各个期间及模块地基本功能要求•3、进行软件系统地设计，对于本系统，我们采用c语言编写•对于无线模块地通信地软件地编写我们做了充分研究，总体上完成了软件地编写1.2设计题目1、设计任务运用所学传感器技术、计算机网络和单片机原理等方面地知识，设计于无线传感器网络地智能交通红绿灯控制系统，完成无线传感器网络节点设计以及基于单片机地交通红绿灯系统软硬件设计等工作•具体任务如下：2、设计要求（1）绘出无线传感器网络红绿灯控制地原理图（节点布设及系统搭建方案）（2）设计无线传感器网络节点，实现对车辆地计数功能（3）设计基于单片机地红绿灯控制方案，实现依赖于车流量地智能交通控制功能（4）绘出程序流程图并编写调试代码.1.3设计内容1、无线通信结点无线通信节点是用51单片机和无线模块搭建而成，主要功能是发送节点处地车辆数目信息2、主机主机由显示模块，无线模块和51单片机组成•主机负责接收从机发送地车辆数目并对塔进行处理⑴显示用LED数码管进行数字地显示•⑵无线模块用NRF24I01模块进行短距离无线通信.1.4任务分工本设计由9位同学组成，每位同学负责地主要任务如表 1.1 所示.二、系统简介2.1总体设计思路2.1.1系统设计思路根据题目要求，设计基于51单片地无线智能交通灯控制系统•我们采用一个主机四个从机来实现整体地控制.综合各个因素我们采用NRF24L01无线传输模块来实现无线传输，用数码管来显示数字•当红外传感器产生脉冲从机开始计数，计数结束地时候从机把数据发送给主机，主机通过控制算法改变下一次红绿灯地时间，以达到智能控制红绿灯地目地.2.1.2系统设计流程从机通过传感器对车辆数目进行检测，主机对红绿灯进行控制，当每个红绿灯地运行周期结束之后主机对从机发送请求•这个时候从机接收到主机发送地请求，并把车辆数目发送给主机•主机接收到车辆数目之后进行智能化处理达到改变下次红绿灯时间地目地•具体地流程图如下：红黄绿图2.1系统主要架构图2.1.3红绿灯显示规律1、红绿灯显示规律表表红绿灯运行状态表2、红绿灯状态图红黄绿書红黄绿黄红图22红绿灯运行状态图2.1.4智能控制方案主机控制红绿灯按照运行规律运行完一个周期之后，主机分别向两个从机请求数据，从机把数据发送给主机•主机接收到数据之后用一个方向地车辆数目除以总地车辆数目得到一个比率，在用这个比率去乘上总地红绿灯运行周期就可以得到这个方向地时间•如果这个方向地车辆占得比率高，那么这个方向地绿灯亮地时间也会随之增加•通过这种方式来达到舒缓交通压力地目地.2.2硬件设计2.2.1单片机最小系统AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器地低电压，高性能CM0S8位微处理器，俗称单片机•该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准地CMS-51指令集和输出管脚相兼容•由于将多功能8位CPU和闪存存储器组合在单个芯片中，ATMEL地AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式系统提供了一种灵活性高且价廉地方案主要特性•与MCS-51单片机产品兼容•4K字节在系统可编程Flash存储器寿命1000次写入/擦写周期•全静态工作：OHz —24MHz•三级程序存储锁定•128*8位内部RAM•32条可编程I/O 口线•2个16位定时器/计数器•5个中断源•可编程串行通道•低功耗空闲和掉电模式•片内震荡器和时钟电路另外，AT89C51是用静态逻辑设计，工作频率可以下降到OHz，并提供两种可用软件省电方式方式和掉电方式.2.2.2单片机最小系统单片机地最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须地组成部分，也可理解为是用最少地元件组成地单片机可以工作地系统.对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、路、复位电路、输入/输出设备等.图单片机最小系统框图—空闲时钟电2.2.3无线传输模块本次课设是基于无线传输地交通灯控制，因此必须用到无线传输模块 •起初考虑有蓝牙，GSM,wifi.但是由于对传输距离，操作难易程度以及价格地考虑，最终选择了nRF24L01无线射频芯片.NRF24L01芯片概述NRF24L01是由NORDIC 生产地工作在 2.4GHz-2.5GHz 地ISM 频段地单片无线收发器芯片•无线收发器包括：频率发生器、增强型“ SchockBurst 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器.NRF24L01地实物图及封装:FRH Id32.97515--- >说明：(1)VCC 脚接电压范围为1.9V~3.6V 之间，不能在这个区间之外，超过 3.6V 将会烧毁模块•推荐电压VOCRSliDIVOCsiR9IQKGND2 3 46 7 8910 11 12 11 1415 161718 19 20PI0 P1.1 VCC PI2 PO.WADO) PU MUADI)P1.4PO.2(AD2l PL.、囲.孔AD3} PL 6 PO.4(AD4JP1..7 PO.XAD?} P0.6( AD6IP0.7CAD7} PltXRXD)■EAATPP ； li TXD - ALE PROGP3.2(rNTdiP3 心口}P3.4(TO}P^N ?27(A15)P3-.XT1} P5 6(WR)Pl 7( RD)PIXA13)XIAL? P2?I(ST2) P23(AL1) XIALIP2.a(A!0)GNDpziumP2.O(AB)图2.5单片机最小系统UUJLUJULI Rl r KGND UCCSCKnos]o HDVIH JvssrRF21L0lANTI Til AKT1 nj viw PA图 2.6 NRF24L01图2.7 NRF24L01参数以及引脚功能.11.0592MGND1 Rfset30pF =釧IO Y1joL ：] STCAT 妙XSXJS托15J4 11盟3035~ 27 2625J- 13 22 21 E N KCSC3.3V左右.(2)除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通地5V单片机10 口直接相连，无需电平转换•当然对3V左右地单片机更加适用了•(3)硬件上面没有SPI地单片机也可以控制本模块，用普通单片机10 口模拟SPI不需要单片机真正地串口介入，只需要普通地单片机10 口就可以了，当然用口连接不需要.b:其他系列地单片机，如果是5V地，请参考该系列单片机10 口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块！如果是3.3V地，可以直接和nRF24I01模块地10 口线连接•比如AVR系列单片机如果是5V地，一般串接2K地电阻)引脚及功能：CE:使能发射或接收CSN,SCK,M0SI,MIS0:SPI引脚端，微处理器可以通过此引脚配置NRF24L01IRQ:中断标志位VDD:电源输入端VSS:电源地XC1，XC2 :晶体振荡器引脚VDD_PA:为功率放大器供电，输出为 1.8VANT1，ANT2 :天线接口IREF:参考电流输入工作模式通过配置寄存器可以将n RF24L01配置为发射、接收、待机和掉电四种工作模式：表工作模式图模式PWR UP PRIM RX CE FIFO寄存器状态接收模式 1 1 1 -图2.8 NRF24l01 原理图2.2.4 传感器系统使用红外对管传感器检测通过各车道地车辆数.红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候地总称.型号: HD-DS25CM-3MM技术参数:1. 感应距离：25cm2.感应方式：3.工作电压：对射型（非透明物）DC 3.0 VDC - 5 .5VDC4.工作电流：10MA5.输出方式：0V 或5VNPN/PNP 常开（常闭要定做）6.输出电流：100mA（可以直接驱动继电器）7.发射角度：直线（红外光）8.接收角度：<10 度9.响应时间：2ms10. 工作温度：-25 度60 度11.工作环境：室内（不防水）12. 外形尺寸：长2cm 宽1cm 高0.9cm13.线长：15cm发射：红线=5VCC /黑线=GND接收：红线=5VCC /黑线=GND /黄线=OUT （NPN）图2.9红外对管传感器2.2.5 LED 数码管地结构与原理七段LED 数码管系发光器件地一种.数码管内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管地亮暗组合成字符.管脚排列如下图所示.图2.10七段LED 数码管管脚排列图七段数码管为共阳极接法，段码采用同相驱动，输入端加低电平，选中地数码管亮 .2.2.6稳压模块NRF24I01地工作电压为 3V-3.9V 在这个范围内•超出这个范围地时候会烧毁无线传输模块，当低于这个范围地时候无线模块不能正常工作 .单片机地工作电压为 5v 已经超出了无线模块地工作范围，所以要用到AMS117稳压模块.AMS117稳压模块介绍如下：1输入 :直流4.75V--12V 2 输出 3.3V800mA( 负载电流不能超过 800ma) 3输入输出使用 2P单排排针方便连接；4带电源指示灯（红色）定义为：VDR0P=VBE+VSAT.AMS1117 有固定和可调两个版本可用，输出电压可以是： 1.2V , 1.5V ,1.8V ,2.5V , 2.85V ,3.0V , 3.3V ，和5.0V •片内过热切断电路提供了过载和过热保护，以防环境温度造成过咼地结温.Airsii ；a T ----- ----------------- * ----------- -----------OND图2.11稳压模块原理图2.3软件设计AMS1117是一个低漏失电压调整器，它地稳压调整管是由一个 PNP 驱动地NPN 管组成地，漏失电压图2.13主机软件流程图从机地作用主要是对车辆地计数功能地实现•我以我采用外部中断计数来实现对车辆地计数功能由于51单片机只提供两个外部中断•外部中断0和外部中断1•所以两个节点刚好能够实现对4个车道地车辆进行计数功能.在对无线模块进行初始化之后进入循环等待模式，直到从机接收到主机地请求时把faflag为1是发送数据到主机•在发送数据地时候从机1使用频道0,从机2使用频道1.图2.14从机软件流程图faflag 置1,当三、个人设计工作3.1系统原理图图2.12系统原理图3.2从机地原理图J±C1luFlOOuFWDL-------- «--------- *CNDwcvcT■cU?-C12-C4-<5首-C| 7SCESCKMISO：SNEQissoQ:cf~CSlT"PICPllPOPOMJP)JPl.6PL7P3XT1)P3<rojEAT.TP=}?&*■ XTAL1XTM：——RSTAWC5I(ADO^POO(ADIJPOJ(AD2JPD.Z(AD1JP0J(AD*>PG4(AD^POf(AD6)M.6 阿沁了(ABjPiO(AWJRL2：CA11JKL3-CAI 咖+(AJ3JPL5(A14JPL6tA15)P2L7vccCKD(RXDJPSJ)axmpHALEPKQGRSJ?VOC P H~~GNDvccMAoe?roGKD图2.15从机原理图四、设计总结通过本次课程设计不但重新回顾了微控制器原理及应用地知识，还学到了很多在书本上学不到地知识，学会了无线通信模块NRF24L01 地使用，本次设计同学们互相协作，不断克服难题，虽然有时候很痛苦很累，但当我们最终完成地时候还是很兴奋地，充满了收获知识地喜悦.通过此次实践，锻炼了我各方面地能力，对理论学习进行了一次检验，积累地一定地实践经验.五、参考文献[1]向敏，程安宇，罗志勇，罗洪平，蒋畅江．微控制器原理及应用．人民邮电出版社．2013.．[2]何利民．单片机应用文集. 北京航空航天大学出版社．1991[3]赵瑞鑫．单片机原理及应用教程机械工业出版社．2005.7[4] 张毅刚．MCS-51 单片机应用设计哈工大出版社．2004 年第二版[5] 徐惠民，安德宁．单片微型计算机原理接口与应用（第一版）北京邮电大学出版社1996。

基于51单片机控制交通灯

到了20世纪的时候，美国的克利夫兰市又有了交通灯设备，然而此次的能源设计方案是电力信号灯。

1930年德国有人开发了选取自动化的设计方案去操作的交通灯，这种设计标志着交通自动操作的起步。

基于51单片机的交通灯控制系统设计

一、摘要：随着科技的飞速发展，越来越多的控制功能强大的芯片出现在我们生活中，但8051系列单片机，因为其的廉价几成本，在我们生活中依然处于十分重要的地位。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机是作为一个核心部件来使用，但是仅单片机方面知识是不够的，还需要根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。

作为交通控制的重要组成部份单片机。

因此，本人选择制作交通灯作为课题加以设计并实现。

交通管制应当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。

以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。

系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广阔的应用前景。

关键词：交通灯，51单片机，数码管二、实习目的和意义1．学习51单片机的最小系统及硬件接口设计与应用2．熟练掌握电路原理图绘制软件DPX的使用。

3．熟练单片机的程序设计与调试。

4. 自主设计出具有实际意义的能用于生活的电路系统。

5. 本次课程设计对以后的毕业设计甚至工作打下了动手自己设计的基础。

三、实习要求1. 完成以8051系列单片机为核心处理器的模拟十字路口交通灯控制的硬件设计（在altium designer下画出硬件原理图）。

布线，印制电路板，并焊接原件搭载硬件电路，做出实物。

2. 完成交通灯控制系统的软件编程。

3. 软硬件综合调试，模拟实现对交通灯控制系统的控制。

4. 撰写实验报告：报告中给出硬件方案、软件流程图、软件关键代码四、实习内容1.设计题目：基于51单片机交通十字路口信号灯设计2.实现功能：具有红、绿、黄三种颜色彩灯，并有一个数码管进行倒计时显示倒计时时间为三十秒。

还应具有按键控制特殊情况下十字路口不需要红绿灯的显示（车流量很少的地段深夜可以不设红绿灯）。

五、系统实现1.电路设计:51单片机介绍：本实验使用的51单片机为STC89C52STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。

基于51单片机的交通灯(红绿灯)设计论文报告

3.设计原理：
利用“自动控制”控制交通灯的方法。将事先编制好的程序输入单片机，利用单片机的定时、查询、中断功能；能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，采用查询的方式，根据具体情况，自动给予时间通行，其中利用中断方式来处理特殊情况。这样既方便驾驶员、路人，同时还可以紧急处理一些紧急实况。同样具有红、黄、绿灯的显示功能，为驾驶员、路人“照明”。
电阻
470Ω
8
数码管电路
电阻
1K
7
数码管驱动、按键电路
数码管
GC-3461BS
1
显示电路
微动开关
3
按键电路
三级管PNP
8550
4
数码管驱动电路
表1-1
2）2位8段数码管工作原理：
2位8段数码管电路采用“共阴”连接，阴极公共端（COM）由晶体管推动。如图4-3所示：
段码和位码，段码即段选信号 SEG，它负责数码管显示的内容，图中 a~g、dp组成的数据（a 为最低位，dp 为最高位）就是段码。位码即位选信号 DIG，它决定哪个数码管工作，哪个数码管不工作。当需要某一位数码管显示数字时，只需要先选中这位数码管的位信号，再给显示数字的段码。
IE0 = 1;//启动外部中断0
PX0 = 1;
EX1=1;
IE1=1;
EA = 1; //开总中断
}
void int0(void) interrupt 0//外中断0
{
flag = 0;
led_data_temp = P0;
t0 = 20;
if(!int0_key)
{
delayms(10);
if(!int0_key)
4、交通灯输出控制模块
道口交通灯指示采用高亮度红、黄、绿发光二极管进行提示。

基于51单片机的交通信号灯系统

摘要：随着世界范围内科技的发展，社会的进步，但也导致城市化进程的加快，越来越多的人也买得起车了，从而导致交通拥挤的现象时有发生。

由此可以看出，简单的十字路口交通信号灯已经不能适应现代化发展的潮流，因此需要一个更加合理、有效的智能交通灯控制系统来缓解城市交通的压力。

在现代，利用单片机来实现交通信号灯的控制成为了我们调控交通的主流。

运用单片机控制交通信号灯比较方便，而且性能高，易于控制。

所以，我们有必要对这一课题进行一次系统的研究学习。

在本次毕业设计中，我的主要设计任务是在一个十字路口设计一个交通信号灯控制系统，并且利用单片机来对该系统进行合理的控制。

本系统由AT89C51单片机、交通信号灯状态控制电路、LED数码管显示电路、按键电路组成。

系统除了拥有基本交通信号灯状态控制功能外，还具有倒计时、时间设置等功能。

关键词：单片机交通信号灯AbstractWith the worldwide development of science and technology, the progress of the society, but also led the city to speed up, more and more people can afford to buy a car, causing traffic congestion phenomenon, can be seen, traffic lights at the crossroads of simple already can not adapt to the modern development trend, so we need a smart traffic the lamp is more reasonable, effective control system to alleviate the city traffic pressure.In modern times, to achieve control of traffic lights using SCM into the mainstream of our traffic regulation. The use of single-chip microcomputer to control the traffic signal lamp is convenient, high performance, easy to control. Therefore, we are necessary to study a system on this subject. In this graduation design, the main design task is to design a control system of traffic lights at a crossroads, and the use of single-chip microcomputer to the reasonable control of the system. This system consists of AT89C51 microcontroller, a key circuit, the state of the traffic lights control circuit, LED digital tube display circuit. In addition to the basic state of the traffic lights control function, but also has a countdown, time setting and other functions.Keywords： SCM, traffic signal lamp目录1 绪论 (1)1.1交通控制系统的设计背景 (1)1.2交通控制系统设计的现实意义 (1)1.3 国内外交通信号灯系统的发展情况 (1)1.4 主要研究内容 (2)2 单片机交通控制系统方案设计 (3)2.1单片机交通控制系统的通行方案 (3)2.2 单片机交通控制系统基本原理及所要实现的功能 (3)2.2.1 基本原理 (3)2.2.2 所要实现的要求 (3)2.3单片机交通控制系统框图 (4)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 控制芯片AT89C51单片机 (5)3.1.1 AT89C51单片机简介 (5)3.1.2 AT89C51单片机的主要性能 (5)3.1.3 单片机组成及结构 (5)3.1.4 单片机各引脚功能 (6)3.1.5 AT89C51的中断源 (8)3.2 LED数码管 (8)3.3 发光二极管 (9)3.4 各电路模块设计 (10)3.4.1 单片机最小系统 (10)3.4.2 交通信号灯显示电路 (10)3.4.3 倒计时显示电路 (10)3.4.4 按键操作电路 (11)4 系统程序设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 交通灯闪烁子程序 (13)4.3 LED数码管显示子程序 (14)4.5 红绿灯时间调整程序 (15)5 交通灯控制系统仿真与调试 (18)5.1 开发软件—KeilC51 (18)5.2仿真软件—Proteus简介 (18)5.3 系统仿真结果 (18)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)1绪论1.1交通控制系统的设计背景随着世界范围内城市化进程的加快，并且汽车越来越普及化，城市的交通状况已经成为一个全球性的问题。

基于51单片机的交通灯设计

摘要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，将给道路拥挤等方面给予技术革新。

本文主要介绍了一个基于80C51单片机的交通灯控制系统，详细描述了利用89C51开发交通灯控制系统的过程，重点对硬件设计、软件编程、调试分析以及各模块系统流程进行了详细分析，对各部分的电路也一一进行了介绍。

本系统由80C51单片机、键盘、交通灯演示组成，。

该系统可以方便的实现交通灯控制。

该系统结构简单，可靠性高，修改程序简单（方便加入或改变功能），有较好的应用前景。

关键词：交通控制，单片机，80C51，ABSTRACTThe ages is an automation ages nowadays and transportation light control's waiting a lot of equipments of professions all is closely related with calculator. Therefore, a good transportation light control system, will hustle for road, give technique innovation.This paper describes a 80C51 microcontroller-based traffic light control system, detailed description of the use 89C51 development process of the traffic light control system. Focus on a detailed analysis of the hardware design, software programming, analysis and debugging process of the modular system, on the part of the circuit are introduced one by one. The system is made up of 80C5l microcomputer, keyboard and traffic lights display. The system can easily achieve traffic light control The system is simple, high reliability, easy to modify the program (easy add or change functions),has good prospects.KEYWORDS: Traffic Control, Single Chip Microcomputer , 80C51目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1课题研究的背景以及意义 (1)1.2当前的研究现状 (1)1.3本文的主要工作和难点 (1)2 道路交通灯的总体系统的设计方案 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.1.1系统机构总框架 (3)2.1.2交通管理的方案论证 (3)2.1.3 控制电路框图 (4)2.2电路的工作原理 (4)2.3 本章小结 (4)3 硬件设计 (7)3.1MCS-51单片机介绍 (7)3.1.1简介 (7)3.1.2 管脚说明 (10)3.1.3 时钟脉冲电路 (12)3.1.4复位电路 (12)3.1.5电源电路 (12)3.2硬件原理图 (13)3.3 本章小结 (13)4 软件设计 (15)4.1 主程序设计 (15)4.1.1 主程序流程图 (15)4.2 初始化程序 (16)4.3 延时程序 (18)4.4 源程序 (18)4.6 本章小结 (18)5 调试分析 (19)5.1 KEIL51软件简介 (19)5.1.1 系统概述 (19)5.1.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (20)5.2 调试步骤 (21)5.2.1 逻辑的调试 (21)5.2.2 模拟电路板的调试 (22)5.3 调试中的问题及解决方案 (23)5.4 本章小结 (23)6 结论与展望 (25)6.1 结论 (25)6.2展望 (25)致谢 (27)参考文献 (29)附录 (31)外文翻译 (37)..........................................................................................................................................1绪论1.1 课题研究的背景及意义随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。

基于51单片机的交通信号灯系统_毕业设计

毕业设计基于单片机的交通信号的灯控制系统一．综合实训的主要内容 1.设计任务设计一单片机控制的交通信号灯系统，模拟城市十字路口交通信号灯功能。

2.基本功能要求2.1 交通信号控制直行车道红黄绿灯控制、左行车道绿灯控制、人行横道红绿灯控制。

2.2 通行时间显示数码管倒计时显示通行时间。

2.3 时间参数设置存储按键实现通行时间的设置，并存储到EEPROM （24C02）芯片中。

二．硬件方案设计与论证 1. 显示模块设计1.1倒计时时间显示设计思想：由于该系统要求完成倒计时显示通行时间的功能，且考虑到实际的交通系统中车辆及行人通行时间不会超过一分钟，基于以上原因，我们考虑完全采用数码管显示，四个路口分别采用一个二位共阴极数码管进行显示。

（其实物图见附录1图5.3）图2.1 数码管原理图原理图分析：为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。

七段数码管GND abcde fg dp gf ed c ba（a）（a,b,c,d,e,f,g）加上一个小数点(dp)，共计8段，构成一个字节，通过对这八段给予高低平使二极管导通或截止，从而显示不同的数字或字符。

系统中所使用的是2位共阴数码管（实物图见附录），其管脚从左上方起顺时针依次为1,a,b,e,d,2,g,f,dp,c。

1.2 状态灯显示设计思想：由于该系统要求完成状态灯显示的功能，我们把各个路口的红灯和黄灯设成直行和左拐两个通行方式所共有，也就是说，一个路口只需四个状态灯，一个直行通行的绿灯，一个左拐通行的绿灯，一个共有的红灯，一个共有的黄灯，人行横道采用红绿灯控制，综上所述，我们共使用16个LED绿灯，12个LED 红灯，4个LED黄灯来完成状态灯显示功能。

2.控制模块设计2.1 设计思想由于本系统结构简单，实现较容易，不需要大量的外围扩展，所以我们采用STC89C51单片机作为主控制器，STC89C51单片机具有体积小，功耗低，控制能力强，价格低、扩展灵活，使用方便等特点，其最小系统由振荡电路、复位电路构成。

基于51单片机的交通灯控制系统设计

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。

作为交通控制的重要组成部份单片机。

因此，本人选择制作交通灯作为课题加以设计并实现。

交通管制应当以人性化、智能化为目的，做出相应的改善。

以此为出发点，本系统采用的单片机控制的交通信号灯。

系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广阔的应用前景。

关键词：交通灯，51单片机，数码管二、实习目的和意义1．学习51单片机的最小系统及硬件接口设计与应用2．熟练掌握电路原理图绘制软件DPX的使用。

3．熟练单片机的程序设计与调试。

4. 自主设计出具有实际意义的能用于生活的电路系统。

5. 本次课程设计对以后的毕业设计甚至工作打下了动手自己设计的基础。

三、实习要求1. 完成以8051系列单片机为核心处理器的模拟十字路口交通灯控制的硬件设计（在altium designer下画出硬件原理图）。

布线，印制电路板，并焊接原件搭载硬件电路，做出实物。

2. 完成交通灯控制系统的软件编程。

3. 软硬件综合调试，模拟实现对交通灯控制系统的控制。

还应具有按键控制特殊情况下十字路口不需要红绿灯的显示（车流量很少的地段深夜可以不设红绿灯）。