基于单片机的智能交通灯控制系统设计

沈阳理工大学应用技术学院

基于单片机的智能交通灯控制系统设计

与实现

基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现

摘要

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。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就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STC89C52RC单片机以及单片机最小系统和74HC245电路以及外围的按键和数码管显示等部件，设计一个基于单片机的交通灯设计。设计通过两位一体共阴极数码管显示，并能通过按键对定时进行设置。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

关键词：交通灯；单片机；显示；计时；车流量

Design and implementation of intelligent traffic lights

control based on MCU

Abstract

In recent years along with the rapid development of science and technology, SCM applications are continually deepening, and promote the traditional control detection technology is updated. In real-time detection and automatic control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only SCM knowledge is not enough, should be based on specific hardware structure of hardware and software combination, to be perfect.

Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car dealership traffic lane, people walkways, everything in good order and well arranged. So what to rely on to realize it in order? Is the traffic lights on the automatic command system. A lot of traffic signal control. This system uses STC89C52RC and 74HC245 system and the smallest transistor driving circuit and a periphery of the keys and digital tube display and other parts, a design based on the single chip design of traffic lights. Design through one of two common cathode nixie tube display, and can be key to regular set. This system is practical, simple operation, strong expanding function.

Keywords: Traffic light，SCM，Display，Timing，Traffic flow

目录

1前言 (1)

1.1本设计的目的及意义 (1)

1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题 (2)

1.3本设计应解决的主要问题 (3)

2方案介绍 (3)

2.1设计原理 (3)

2.2方案选择 (4)

2.3分析问题 (5)

3硬件设计 (7)

3.1系统硬件总电路构成: (7)

3.2单片机系统及其历史 (7)

3.3单片机内部组成以及引脚介绍 (8)

3.4单片机最小系统 (11)

3.5 LED显示 (12)

3.6数码管显示 (13)

3.7信号显示驱动电路 (15)

3.8键盘输入电路 (16)

3.9红外接收原理 (17)

4软件设计 (17)

4.1定时器的设置 (18)

4.2中断程序的设置 (18)

5调试 (19)

5.1断电调试 (19)

5.2通电调试 (20)

5.3功能部分的测试 (20)

6结论 (20)

参考文献 (21)

谢辞 (23)

附录 (24)

1前言

当今社会，科技不断的发展，作为微控技术其中一部分的单片机也紧跟着脚步，正在迅速发展，普遍运用到了人们生活的各个领域。它的出现使传统的控制技术发生了本质上的转变。可以说单片机的创造对于以往的控制技术来说就像是一场革命。无论在日常生活中，我们所用到的电饭煲，洗衣机，冰箱等等，还是在工业领域的自动化控制，电子领域的数据收集等等，都能看到单片机存在的身影，在微控领域占据了极高的地位。所以单片机的开发应用是高科技领域的一个里程碑。所以我们有必要更加深入掌握有关单片机的知识以及其应用技术。本文正是运用单片机来制作一个模拟的智能交通灯，通过此交通灯来智能控制十字路口的交通，有效、科学的控制引导过往的车辆和人流。[1] 1.1本设计的目的及意义

本设计的目的是制作一个比较符合实际情况，价格低廉而不乏性能的交通灯智能操控系统。通过对现在的交通灯的了解和研究，本人打算使用红外线检测传感、根据实际情景来改变智能化控制的技术。系统除了一般的交通灯的功能之外，还可以通过检测十字路口车的数量的多少来控制红绿灯时间的改变。不仅如此，除了自动控制红绿灯的变化之外，在紧急的特殊情况下，还可以手动的变换红绿灯来使一些特殊的车辆快速通过交通路口等。

因为根据综合情况考虑到经济和实际运用等等，本人使用单片机来控制整个系统的运作，跟ARM这种功能等各方面更加完善的控制方案相比，单片机确实是无法比拟的。然而，正是因为如此，怎么通过单片机的设计来发挥出其最大的功效才能体现出本设计的难点所在。

总的来说，本设计意义有如下4个方面：

(a)用单片机这个完善的控制系统在交通灯应用的这个方面来实现与运用。

(b)从人性话的角度来设计交通灯。

(c)探究全新的交通灯管理系统。

(d)通过红外线传感器来检测车流量，以达到自动调整红绿灯时间的功能。

这次除了运用单片机，还运用了可编程并行输入输出接口芯片当作中心件来完成交通灯控制器的设计，对交通十字路口路口进行管理。通过单片机来控制硬件电路，进行现实情况的模拟，实现红绿灯之间的转换，使之按次序点亮。通过LED数码管来显示倒计时的时间，红绿灯采用红、黄、绿3种发光二极管来显示，而特殊紧急车辆的通过通过实时中断来实现。用红外线作为检测车流量的方法，根据车流量的多少来智能的计算倒计时时间。