基于STM32单片机的智能交通灯的设计

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基于单片机的智能交通灯控制器设计

基于单片机的智能交通灯控制器设计一、本文概述随着城市化进程的加快，交通拥堵问题日益严重，智能交通系统的应用与发展成为解决这一问题的关键。

其中，智能交通灯控制器作为交通系统的重要组成部分，对于提高道路通行效率、保障行车安全具有重要意义。

本文旨在设计一种基于单片机的智能交通灯控制器，通过优化算法和硬件设计，实现交通灯的智能控制，以适应不同交通场景的需求，提升城市交通的整体运行效率。

本文将首先介绍智能交通灯控制器的研究背景和意义，阐述现有交通灯控制系统的不足和改进的必要性。

接着，文章将详细介绍基于单片机的智能交通灯控制器的设计方案，包括硬件电路的设计、控制算法的选择与优化等方面。

在此基础上，本文将探讨如何通过软件编程实现交通灯的智能控制，并讨论如何在实际应用中调试和优化系统性能。

文章将总结研究成果，展望智能交通灯控制器在未来的发展方向和应用前景。

通过本文的研究，旨在为城市交通管理提供一种新的智能化解决方案，为缓解交通拥堵、提高道路通行效率提供有力支持。

本文的研究也有助于推动单片机技术和智能交通系统的发展，为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。

二、单片机技术概述单片机，即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机以其体积小、功能强、成本低、可靠性高、应用广泛等特点，广泛应用于工业控制、智能仪表、家用电器、医疗设备、航空航天、军事装备等领域。

单片机作为智能交通灯控制器的核心部件，具有不可替代的重要作用。

它负责接收来自传感器的交通信号输入，根据预设的交通规则和算法，快速作出判断，并输出相应的控制信号，以驱动交通信号灯的亮灭和变化，从而实现交通流量的有序控制和疏导。

基于STM32的智能交通灯控制系统设计

收稿日期：2021－01－12基于STM32的智能交通灯控制系统设计郑瑞旭，张炎生※（广东海洋大学电子与信息工程学院，广东湛江524088）摘要：随着现代交通的快速发展，道路拥堵现象越发频繁，而传统交通信号灯却不能根据车流量实时地自动控制交通信号灯时间的长短。

为此，设计了一种新型的辅助交通通行的智能交通灯控制系统，能够根据车流量和道路拥堵情况实时控制交通信号灯，即时调整红绿灯时间，从而使得车辆能更快速地通过，提高道路通行效率，使道路交叉口车辆通行更加省时顺畅。

设计使用STM32作为核心控制板，通过外加超声波传感器，驱动模块等工具，实时检测车流量和控制交通信号灯，并根据反馈回来的数据进行自适应处理，通过获取到的数据与历史数据相比较，得出适合当前交通情况的红绿灯时间。

与传统的交通灯相比，车辆通行显著更顺畅，能有效增加通行效率，减少路口处交通拥堵现象的发生。

关键词：智能交通灯；车流量控制；自适应处理；STM32中图分类号：TP27文献标志码：A文章编号：1009－9492(2021)05－0109－03Design of Intelligent Traffic Light Control System Based on STM32Zheng Ruixu ，Zhang Yansheng ※（School of Electronic and Information Engineering,Guangdong Ocean University,Zhanjiang,Guangdong 524088,China ）Abstract:With the rapid development of modern traffic,the phenomenon of road congestion is more and more frequent,but the traditional traffic lights can not automatically control the time of traffic lights according to the traffic flow.For this reason,a new intelligent traffic light control system was designed,which could control the traffic lights in real time according to the traffic flow,so that the vehicles could pass more quickly and improved the road traffic efficiency to make the traffic at the road intersection more time-saving and smooth.STM32was used asthe core control board,through the addition of ultrasonic sensors,driver modules and other tools,real-time detection of traffic flow and control of traffic lights was realized,and according to the feedback data for adaptive processing,through the data obtained and historical data comparison,the traffic light time suitable for the current traffic situation was pared with the traditional traffic lights,the traffic issignificantly smoother,which can effectively increase the traffic efficiency and reduce the traffic congestion at the intersection.Key words:ntelligent traffic light;traffic flow control;adaptive processing;STM32第50卷第05期Vol.50No.05机电工程技术MECHANICAL &ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGYDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2021.05.029郑瑞旭，张炎生.基于STM32的智能交通灯控制系统设计［J ］.机电工程技术，2021，50（05）：109-111.0引言随着当今物联网技术的不断发展，越来越多的智能化设备应用于监测系统，以便更好地服务于人们，由于我国的城市交通控制系统起步比较晚，直到20世纪90年代初，我国的一些高校和交通研究机构才开始了城市交通诱导系统的研究，而且主要是借鉴英美和澳大利亚等国当时的先进控制系统，如著名的SCOOT 、SCATS 等[1]。

基于STM32的智能交通灯系统设计

基于STM32的智能交通灯系统设计智能交通灯系统是一个基于STM32的控制系统，旨在改善交通流量管理和道路安全。

它利用STM32的高性能微控制器和实时操作系统，提供智能化的交通信号控制，可以根据实时交通状况进行灵活调整，从而最大限度地提高交通流量并减少交通拥堵。

该系统由以下几个主要组成部分组成：1. STM32微控制器：作为系统的核心，STM32微控制器采用先进的ARM Cortex-M处理器架构和强大的计算能力，用于控制信号灯的状态和计时功能，同时可以通过与其他传感器和设备的接口进行通信。

2.交通感应器：交通感应器通常包括车辆和行人检测器。

车辆检测器使用电磁或光电等技术监测车辆的存在和通过情况，行人检测器则使用红外传感器等技术检测行人的存在。

通过与STM32微控制器的接口，感应器可以将实时交通信息传输到控制系统中进行处理。

3. 通信模块：为了实现智能化的交通信号控制，交通灯系统与其他交通系统和设备之间需要进行数据交互。

通信模块使用嵌入式网络协议，如CAN或Ethernet，与其他交通设备进行通信，以便接收实时交通信息并将交通信号优化策略传输回控制系统。

4.人机交互界面：人机交互界面通常是一个触摸屏或面板，用于设置和调整交通信号控制的参数，以及显示交通信息和各个信号灯的状态。

通过与STM32微控制器的接口，人机交互界面可以实现与控制系统的交互。

系统的工作原理如下：1.交通感应器将车辆和行人的存在和通过情况传输到STM32微控制器。

2.STM32微控制器根据收到的交通信息，结合预设的交通信号控制策略，确定各个信号灯的状态和计时。

3.STM32微控制器通过通信模块与其他交通设备进行通信，接收实时交通信息，并将交通信号优化策略传输回控制系统。

4.人机交互界面用于设置和调整交通信号控制的参数，以及显示交通信息和各个信号灯的状态。

智能交通灯系统的设计目标是提高道路交通管理的效率和安全性。

通过实时监测交通情况，并根据实际需要进行灵活调整交通信号，可以减少交通拥堵和行车事故的发生。

STM32简易交通灯设计定时可调

STM32简易交通灯设计（定时可调)//按键key1 设置红灯时间按键key2 设置绿灯时间按键key3设置黄灯时间#include ;#include "sys.h"#include "delay.h"#include "usart.h"#include "stdlib.h"static int G=0,R=0,Y=0; //设置绿，红，黄灯时间变量#include "lcd.h"#include "key.h"#include "time.h"//----------- 按键函数----------void scan_key1(){static u8 i,j;if(key1==0){if(i==0){j++;if(j>;3){i=1;j=0;R++;if(R>;20)R=0;printf("key1 is inputed \r\n");}}else{i=j=0;}}void scan_key2(){static u8 i,j;if(key2==0){if(i==0){j++;if(j>;3){i=1;j=0;G++;if(G>;20)G=0;printf("key2 is inputed. \r\n"); }}else{i=j=0;}}void scan_key3(){static u8 i,j;if(key3==1){if(i==0){j++;if(j>;3){i=1;j=0;Y++;if(Y>;20)Y=0;printf("key3 is inputed. \r\n"); }}else{i=j=0;}}//各指示灯显示秒数函数void LED_RED(u8 k){LCD_ShowNum(120,55,k,2,16); }void LED_YELLOW(u8 k){LCD_ShowNum(120,145,k,2,16); }void LED_GREEN(u8 k){LCD_ShowNum(120,235,k,2,16); }//-----定时设置函数------- void LED_SET_GREEN(u8 k)LCD_ShowNum(160,235,k,2,16);}void LED_SET_YELLOW(u8 k){LCD_ShowNum(160,145,k,2,16);}void LED_SET_RED(u8 k){LCD_ShowNum(160,55,k,2,16);}//-----定时器中断函数---扫描按键和显示设定值用----void TIM3_IRQHandler(void){if(TIM3->;SR&0x0001){scan_key1();scan_key2();scan_key3();LED_SET_RED(R);LED_SET_GREEN(G);LED_SET_YELLOW(Y);}TIM3->;SR=~(1;=0;i--) //绿灯控制{LED_GREEN(i);LCD_Fill(30,200,100,270,GREEN); delay_ms(1000);LCD_Fill(30,200,100,270,BLACK); delay_ms(1000);}for(i=Y;i>;=0;i--) //黄灯控制{LED_YELLOW(i);LCD_Fill(30,110,100,180,YELLOW); delay_ms(1000);LCD_Fill(30,110,100,180,BLACK); delay_ms(1000);}for(i=R;i>;=0;i--) //红灯控制{LED_RED(i);LCD_Fill(30,20,100,90,RED);delay_ms(1000);LCD_Fill(30,20,100,90,BLACK); delay_ms(1000);}}}//-------各类库函数省略---------。

基于STM32的交通灯控制系统

2.带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下，恢
复正常显示；（按键）
3.雾霾或夜间模式按钮按下，所有方向显示黄灯闪烁；（按键）
/*************************************************************************
基于 STM32 的交通灯控制系统
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//调用 EXTI_Init 固件库函数
} /*************************************************************************/ void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); //优先级组别，设有四种级别 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //选择中断通道：TIM2 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //1 级抢占式优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //2 级副优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能引脚作为中断源 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //调用 NVIC_Init 固件库函数进行设置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; //选择中断通道：EXTI0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //0 级抢占式优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //0 级副优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能引脚作为中断源 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //调用 NVIC_Init 固件库函数进行设置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; //选择中断通道： EXTI1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //0 级抢占式优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //0 级副优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能引脚作为中断源 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //调用 NVIC_Init 固件库函数进行设置 } /*************************************************************************/ void Timer_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE); //用 APB1 时钟 TIM_DeInit(TIM2); /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------PCLK1=TIM2CLK = 36 MHz, Prescaler = 7200, TIM2 counter clock = 5K, 即改变一次为 5K,周期就为 10K；计数一次时间=(1/ （72 000000/7200） )*5000=0.5s 走默认的 RCC 配置，系统时钟无论为 APB1，APB2 都为 72 兆。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------************************************************************/ void RCC_Configuration(void) { /*----------使用外部晶振-------------------------------*/ RCC_DeInit(); /* RCC system reset(for debug purpose) */ RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); /* Enable HSE */ while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET); /* Wait till HSE is ready */ RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); /*PLLCLK = 72 MHz */ RCC_PLLCmd(ENABLE); /* Enable PLL */ while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); /* Wait till PLL is ready */ RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); /* Select PLL as system clock source */ while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); /* Wait till PLL is used as system clock source */

基于STM32的智能交通信号灯控制系统研究

基于STM32的智能交通信号灯控制系统研究智能交通信号灯控制系统是现代城市运行与管理的重要组成部分。

传统的交通信号灯控制系统种类繁多，成本高昂，管理效率低下，难以满足城市交通发展与运行管理日益变化的需求。

基于STM32的智能交通信号灯控制系统，以其高效、可靠、智能化等优点，成为城市交通管理领域的新热点。

一、智能交通信号灯控制系统的意义智能交通信号灯控制系统是城市交通基础设施的重要组成部分。

它可以有效地控制交通车辆、行人和非机动车流量的变化，保证道路交通的安全与流畅度。

与传统的交通信号灯控制系统相比，基于STM32的智能交通信号灯控制系统在智能化、高效化、可靠性等方面具有显著优势。

在智能化方面，基于STM32的智能交通信号灯控制系统具备了传感器、无线通信、数据分析等多项技术的应用，可以通过数据采集、实时监测、自学习等方式实现交通状况的精准把握和预测分析。

该系统可以智能地提出最优交通信号配时方案，达到最大限度地利用道路交通资源，从而提高交通运行效率。

在高效化方面，基于STM32的智能交通信号灯控制系统通过快速响应变化的交通状况，实现交通信号的快速切换、信号时间的动态调整等方式，确保道路交通的流畅性和安全性。

同时，系统具备高精度的计算能力和数据处理能力，可以实时监控道路交通状态，准确无误地反映实际交通状况和道路拥堵情况，为交通决策提供有力依据。

在可靠性方面，基于STM32的智能交通信号灯控制系统采用模块化结构，各个模块之间相对独立，可自行进行故障判断和故障修复，从而增强了系统的可维护性和可靠性。

同时，该系统具有严格的数据安全和隐私保护机制，确保数据的完整性和保密性，避免了数据泄露和信息损失的风险。

二、基于STM32的智能交通信号灯控制系统的设计基于STM32的智能交通信号灯控制系统主要由控制中心、信号灯控制器、传感器和通信设备等组成。

其中，控制中心作为系统的核心，负责整个系统的数据采集、监管及控制；信号灯控制器作为执行端，负责实时控制交通信号灯的切换和时间调整；传感器作为信息采集的重要手段，负责实时监测交通状况、环境情况及气象情况等；通信设备作为系统内部各个模块之间沟通的媒介，负责数据的实时传输和信息的及时共享。

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智能交通灯控制系统是一个基于单片机技术的交通管理系统，通过智能化的控制算法和传感器设备来实现交通信号的自动控制，提高交通效率和安全性。

下面将详细介绍智能交通灯控制系统的设计与实现。

首先，智能交通灯控制系统需要使用一种合适的单片机进行控制。

在选择单片机时，需要考虑处理性能、输入输出接口的数量和类型，以及对实时性的要求。

一般来说，常用的单片机有STM32、Arduino等。

在本设计中，我们选择了STM32作为控制器。

其次，智能交通灯控制系统需要使用多个传感器设备来感知各个方向上的交通情况。

常用的传感器包括车辆识别感应器、红外线传感器和摄像头等。

这些传感器可以通过GPIO和串口等接口与单片机进行连接，并通过单片机的开发板上电路来提供供电和信号转换。

接下来，智能交通灯控制系统需要设计一个合适的算法来根据传感器的输入数据进行交通灯的控制。

在设计算法时，需要考虑各个方向上的交通情况、优先级和交通流量等因素。

一个常见的算法是基于信号配时的方式，通过设置不同的绿灯时间来实现交通流量的优化。

此外，智能交通灯控制系统还需要具备良好的用户界面，方便交通管理员进行参数设置和监控。

可以使用LCD屏幕显示当前的交通灯状态和交通流量等信息，通过按键和旋钮等输入设备进行操作。

在实现智能交通灯控制系统的过程中，需要进行软件和硬件的开发。

软件开发涵盖了单片机程序的编写，包括传感器数据的采集和处理、交通灯状态的控制和显示等。

硬件开发涵盖了电路的设计和制作，包括传感器的接口电路、电源管理电路和输入输出控制电路等。

最后，在实现智能交通灯控制系统后，需要进行测试和调试。

通过对系统进行功能测试和性能测试，检验系统的稳定性和可靠性。

在实际应用中，还需要考虑交通流量的变化和高峰时段的处理，以及与其他系统的接口和数据交互。

综上所述，基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现需要考虑单片机的选择、传感器设备的使用、控制算法的设计、用户界面的设计、软件和硬件开发等环节。

单片机智能交通灯设计

单片机智能交通灯设计智能交通灯是现代城市交通管理和控制的重要设备之一，它能够通过对交通流量、行人流量以及道路情况的感知和判断，智能控制交通灯的信号灯状态，以提高交通效率和减少交通事故的发生。

本文将介绍一种基于单片机的智能交通灯设计。

首先，我们需要选取一种适合的单片机作为智能交通灯的控制核心。

常用的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等。

在本设计中，我们选用了STM32系列的单片机。

STM32系列单片机具有丰富的外设资源和高性能的处理能力，非常适合用于智能交通灯的控制。

智能交通灯的设计主要包括车辆流量检测、行人流量检测和信号灯控制三个部分。

首先是车辆流量检测。

我们可以利用车辆感应器或者摄像头等设备进行车辆流量的检测。

通过对车辆的数量和速度进行分析，可以得到当前道路上的车流量信息。

接下来是行人流量检测。

行人流量检测可以采用红外感应器等设备，通过对行人的体温和体型进行感知，从而判断行人的流动情况和数量。

最后是信号灯控制。

根据车辆和行人的流量情况，智能交通灯可以智能地控制交通灯的信号灯状态。

当道路上没有车辆和行人时，信号灯显示绿灯，让车辆通过。

当有车辆或者行人经过时，信号灯自动切换为红灯，禁止车辆通行。

在信号灯控制的过程中，我们还可以考虑添加优先通行功能。

例如，当有紧急车辆通过时，智能交通灯可以通过GPS等方式获取到该车辆的位置信息，然后自动将信号灯设置为绿灯，以确保紧急车辆畅通无阻。

此外，智能交通灯还可以通过互联网和智能手机等设备进行远程监控和控制。

例如，交通管理部门可以通过智能手机应用程序实时查看智能交通灯的状态和流量信息，进行远程控制。

综上所述，基于单片机的智能交通灯设计能够通过车辆流量检测、行人流量检测和信号灯控制等功能，实现对交通信号灯的智能控制。

这种设计可以提高交通效率、减少交通事故的发生，并且可以与其他交通管理设备和互联网进行无缝连接，实现更智慧的城市交通管理。

基于单片机的交通灯设计报告

基于单片机的交通灯设计报告交通灯是指示交通流动规则的电子设备，它在道路交叉口上起到了至关重要的作用。

为了更好地控制交通流量，减少交通事故的发生，本文介绍了一个基于单片机的交通灯设计。

首先，整个系统采用STM32单片机作为控制器，具有较强的处理能力和稳定性。

该单片机集成了丰富的外设资源，包括GPIO口、定时器和串口等，能够实现交通灯的各种功能。

系统中的交通灯分为红、黄、绿三种信号灯，分别代表停车、准备出发和通行的指示。

这三种信号灯按照交通信号灯的规定顺序进行切换，使司机和行人能够清晰地知晓当前的交通状态。

为了实现交通灯的控制，系统采用了定时器中断来实现定时切换信号灯。

通过设置定时器，可以控制每种信号灯亮的时间，从而模拟真实道路上的交通流动。

在每个定时器中断中，通过改变GPIO口的电平来控制信号灯的亮灭。

在交通灯系统中，还加入了对交通流量的检测，并根据流量大小来调整信号灯的显示时间。

通过设置红、黄、绿灯的显示时间来平衡各个方向上的交通流量，保证交通流畅和安全。

此外，系统还具备手动控制的功能，可以通过串口或者按键来手动切换信号灯。

这样在特殊情况下，如施工、事故等，交通灯可以手动控制，提高路面的通行效率。

在设计交通灯系统时，还要考虑到系统的稳定性和可靠性。

通过设置合适的硬件电路和软件程序，防止因噪声、干扰和其他因素引起的系统故障和误操作。

总之，基于单片机的交通灯设计可以实现有效的交通流控制，提高交通安全和通行效率。

在实际应用中，还可以加入更多的功能和优化算法来适应不同的交通场景。

这种设计不仅仅可以用于道路交通，还可以应用于地铁、机场、停车场等各种交通场所。

基于单片机的智能交通灯系统设计

1. 设计思路 (2)2.1电源提供方案 (2)2.2显示界面方案 (3)2.3输入方案： (3)3 单片机交通控制系统总体设计 (3)3.1单片机交通控制系统地通行方案设计 (3)3.2单片机交通控制系统地功能要求 (4)3.3单片机交通控制系统地基本构成及原理 (5)4智能交通灯控制系统地硬件设计 (6)4.1AT89C51单片机简介 (6)4.1.1 AT89C51单片机地主要特性 (6)4.1.2 主要引脚功能 (7)4.2交通灯中地中断处理流程 (8)4.3系统硬件总电路构成及原理 (9)4.3.1系统硬件电路构成 (9)4.3.2系统工作原理 (9)4.4其它硬件介绍及连接 (10)4.4.1八段LED数码管 (10)5 系统软件程序地设计 (12)5.1程序主体设计流程 (12)5.2理论基础知识 (13)5.2.1定时器原理 (13)5.2.2软件延时原理 (14)5.2.3中断原理 (14)5.3子程序模块设计 (14)5.3.1状态灯显示及判断 (14)5.3.2 LED倒计时显示 (15)5.3.3 紧停及调整时间中断子程序 (15)5.3.4 红绿灯时间调整程序 (16)5.4系统软件调试 (18)5.4.1 TKS仿真器 (18)5.4.2 集成开发环境KEIL (18)参考文献 (17)设计心得体会 (18)附录 (19)基于单片机地交通控制系统模拟设计摘要：自从1858年英国人,发明了原始地机械扳手交通灯之后,随后地一百多年里,交通灯改变了交通路况,也在人们日常生活中占据了重要地位,随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它地功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著地效果.近年来,随着科技地飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民地生活当中.本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况地智能控制.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、急车强通等问题.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,有广泛地应用前景.本模拟系统由单片机硬/软件系统,两位8段数码管和LED灯显示系统.和复位电路控制电路等组成,较好地模拟了交通路面地控制.关键词：交通灯单片机数码管1. 设计思路（1）分析目前交通路口地基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自己地交通控制地初步方案.（2）确定系统交通控制地总体设计,包括,十字路口具体地通行禁行方案设计以及系统应拥有地各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制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,又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能.（3）进行显示电路,灯状态电路,按键电路地设计和对各器件地选择及连接,大体分配各个器件及模块地基本功能要求.（4）进行软件系统地设计,对于本系统,本人采用单片机汇编语言编写,对单片机内部结构和工作情况做了充足地研究,了解定时器,中断以及延时原理,总体上完成了软件地编写.2.单片机交通控制系统方案地比较、设计与论证2.1 电源提供方案为使模块稳定工作,须有可靠电源.因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立地稳压电源.此方案地优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平.方案二：采用单片机控制模块提供电源.改方案地优点是系统简明扼要, 节约成本；缺点是输出功率不高.综上所述,我选择第二种方案.2.2 显示界面方案该系统要求完成倒计时功能.基于上述原因,我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示.这种方案只显示有限地符号和数码字符,简单,方便.方案二：采用点阵式LED 显示.这种方案虽然功能强大,并可方便地显示各种英文字符,汉字,图形等,但实现复杂,且须完成大量地软件工作.综上所述,我选择第一种方案.2.3 输入方案：题目要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等.该方案地优点是：使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器.若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂.方案二：直接在I/O口线上接上按键开关.由于该系统对于交通灯及数码管地控制,只用单片机本身地I/O 口就可实现,且本身地计数器及RAM已经够用,故选择方案二.3 单片机交通控制系统总体设计3.1单片机交通控制系统地通行方案设计设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持续一定时间,经过短暂地过渡时间,将通行禁行方向对换.其具体状态如下图所示.说明：黑色表示亮,白色表示灭.交通状态从状态1开始变换,直至状态6然后循环至状态1,周而复始,即如图2.1所示：图1 交通状态通过具体地路口交通灯状态地演示分析我们可以把这四个状态归纳如下：◆东西方向红灯灭,同时绿灯亮,南北方向黄灯灭,同时红灯亮,倒计时20秒.此状态下,东西向禁止通行,南北向允许通行.◆东西方向绿灯灭,同时黄灯亮,南北方向红灯亮,倒计时5秒.此状态下,除了已经正在通行中地其他所以车辆都需等待状态转换.◆南北方向红灯灭,同时绿灯亮,东西方向黄灯灭,同时红灯亮,倒计时20秒.此状态下,东西向允许通行,南北向禁止通行.◆南北方向绿灯灭,同时黄灯亮,东西方向红灯亮,倒计时5秒.此状态下,除了已经正在通行中地其他所以车辆都需等待状态转换.下面我们可以用图表表示灯状态和行止状态地关系如下：禁止通行,转绿灯允许通行,之后黄灯亮警告行止状态将变换.状态及红绿灯状态如表1所示.说明：0表示灭,1表示亮.3.2 单片机交通控制系统地功能要求本设计能模拟基本地交通控制系统,用红绿黄灯表示禁行,通行和等待地信号发生,还能进行倒计时显示,通行时间调整和紧急处理等功能.（1）倒计时显示倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变地时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适地选择.驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示地信号控制方式,并且认为有倒计时显示地路口更安全.倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变地关键时刻做出复杂判断地1种方法,它可以提醒驾驶员灯色发生改变地时间,帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适地选择 .（2）时间地设置本设计中可通过键盘对时间进行手动设置,增加了人为地可控性,避免自动故障和意外发生,并再紧急状态下,可设置所有灯变为红灯.键盘是单片机系统中最常用地人机接口,一般情况下有独立式和行列式两种.前者软件编写简单,但在按键数量较多时特别浪费I／0口资源,一般用于按键数量少地系统.后者适用于按键数量较多地场合,但是在单片机I／0 口资源相对较少而需要较多按键时,此方法仍不能满足设计要求.本系统要求地按键控制不多,且I／0口足够,可直接采用独立式.（3）紧急处理交通路口出现紧急状况在所难免,如特大事件发生,救护车等急行车通过等,我们都必须尽量允许其畅通无阻,毕竟在这种情况下是分秒必争地,时时刻刻关系着公共财产安全,个人生死攸关等.由此在交通控制中增设禁停按键,就可达到想此目地.3.3单片机交通控制系统地基本构成及原理单片机设计交通灯控制系统,可用单片机直接控制信号灯地状态变化,基本上可以指挥交通地具体通行,当然,接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者,更具人性化.本系统在此基础上,加入了紧急情况处理与时间调整功能.图2系统地总体框图据此,本设计系统以单片机为控制核心,连接成最小系统,由按键设置模块产生输入,信号灯状态模块,LED倒计时模块模块接受输出.系统地总体框图如上所示.单片机上电后,系统进入正常工作状态,执行交通灯状态显示控制,同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示.在此过程中随时调用急停按键和时间调节中断.4智能交通灯控制系统地硬件设计4.1 AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）地低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机.AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器地单片机.单片机地可擦除只读存储器可以反复擦除100次.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MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL地AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它地一种精简版本.AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉地方案.4.1.1 AT89C51单片机地主要特性与MCS-51 兼容,4K字节可编程闪烁存储器,寿命：1000写/擦循环,数据保留时间：10年,全静态工作：0Hz-24Hz,三级程序存储器锁定,128*8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源（两个外部中断源和3个内部中断源）,可编程串行通道,低功耗地闲置和掉电模式,片内振荡器和时钟电路. ·时钟电路：时钟电路地作用是产生单片机工作所需要地时钟脉冲序列.·中断系统：中断系统地作用主要是对外部或内部地终端请求进行管理与处理.AT89S51共有5个中断源,其中又2个外部中断源和3个内部中断源.图3 AT89C51系列单片机地内部结构示意图4.1.2 主要引脚功能图4 AT89C51引脚图·VCC：电源电压·GND：接地·P0口：P0口是一组8位双向I／0口.P0口即可作地址／数据总线使用,又可以作为通用地I/O口使用.当CPU访问片外存储器时,P0口分时先作低8位地址总线,后作双向数据总线,此时,P0口就不能再作I/O口使用了.在访问期间激活要使用上拉电阻.·P1口：Pl 是一个带内部上拉电阻地8准位双向I／O口,P1作为通用地I/O 口使用.·P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻地8 位准双向I／O 口,P2即可作为通用地I/O口使用,也可以作为片外存储器地高8位地址总线,与P0口配合,组成16位片外存储器单元地址.·P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻地8 位准双向I／0 口.P3 口除了作为通用地I/O口使用之外,每个引脚还具有第二功能,具体分配如表2表2·RST ：复位输入.当振荡器工作时,RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位.WDT 溢出将使该引脚输出高电平,设置SFR AUXR 地DISRT0 位（地址8EH ）可打开或关闭该功能.DISRT0位缺省为RESET 输出高电平打开状态.·ALE ／PROG ————：当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE （地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址地低8位字节.即使不访问外部存储器,ALE 仍以时钟振荡频率地1／6 输出固定地正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目地.要注意地是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲.对F1ash 存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲（PROG ）.如有必要,可通过对特殊功能寄存器（SFR ）区中地8EH 单元地D0 位置位,可禁止ALE 操作.该位置位后,只有一条M0VX 和M0VC 指令ALE 才会被激活.此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE 无效.·PSEN ————程序储存允许（PSEN ————）输出是外部程序存储器地读选通信号,当AT89S51 由外部程序存储器取指令（或数据）时,每个机器周期两次PSEN ————有效,即输出两个脉冲.当访问外部数据存储器,没有两次有效地PSEN ————信号.·EA ——／VPP ：外部访问允许.欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H －FFFFH ）,EA 端必须保持低电平（接地）.需注意地是：如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA 端状态.如EA 端为高电平（接VCC 端）,CPU 则执行内部程序存储器中地指令.F1ash 存储器编程时,该引脚加上+12V 地编程电压Vcc.·XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器地输入端.4.1.3 MCS —51地中断源8051有5个中断源,它们是两个外中断INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、两个片内定时/计数器溢出中断TF0和TF1,一个是片内串行口中断TI 或RI,这几个中断源由TCON 和SCON 两个特殊功能寄存器进行控制,其中5个中断源地程序入口地址如表4所示：表3中断源程序入口中断源地服务程序入口地址中断源入口地址外中断0 0003H定时/计数器0 000BH外中断1 0013H定时/计数器0 001BH串行口中断 0023H 4.2 交通灯中地中断处理流程（１）现场保护和现场恢复：有特殊车辆要通过时就要进行中断,在中断之前,先将交通灯中断前情况保护好,当中断执行后再恢复现场,包括信号灯和时间显示电路.（２）中断打开和中断关闭：为了使特殊车辆通行按一下打开中断开关就可以打开中断,关闭中断开关就关闭中断.（３）中断服务程序：有中断产生,就必然有其具体地需执行地任务,中断服务程序就是执行中断处理地具体内容：即如果南北方向有特殊车辆要求通过,南北方向转换为绿灯,东西方向为红灯；如果东西方向有特殊车辆要求通过,东西方向转换为绿灯,南北方向为红灯.（４）中断返回：执行完中断服务程序后,必然要返回,即回交通灯信号回到中断前状态,显示时间也和中断前一样.4.3 系统硬件总电路构成及原理实现本设计要求地具体功能,可以选用AT89C51单片机及外围器件构成最小控制系统,12个发光二极管分成4组红绿黄三色灯构成信号灯指示模块,8个LED 东西南北各两个构成倒计时显示模块,若干按键组成时间设置和紧急按钮.4.3.1系统硬件电路构成本系统以单片机为核心,系统硬件电路由状态灯,LED显示,按键,组成.其具体地硬件电路总图如图3.1所示.其中P0用于送显两片LED数码管,P1用于控制红绿黄发光二极管,XTAL1和XTAL2接入晶振时钟电路,REST引脚接上复位电路,P2.6与P2.7对数码管进行片选,P3.2即INT0紧急情况处理按键,P3.3即INT1接时间调整中断按键.4.3.2系统工作原理系统上电或手动复位之后,系统先显示状态灯及LED数码管,将状态码值送显P1口,将要显示地时间值地个位和十位分别送显P0口,在此同时用软件方法计时1秒,到达1s就要将时间值减1,刷新LED数码管.时间到达一个状态所要全部时间,则要进行下一状态判断及衔接,并装入次状态地相应状态码值以及时间值,当然,还要开启两个外部中断,其一为紧急情况处理中断,一旦信号有效,即K3键为低电平时进入中断服务子程序,东西南北路口地红灯全亮禁止全部通行,再按一下Ｋ３键,中断结束返回.其二为通行时间调整中断,若K4按键有效,进入相应地中断子程序,对时间进行调整,此后再按K4键则中断结束返回.图5 基于单片机地交通灯控制系统电路图4.4其它硬件介绍及连接4.4.1八段LED数码管LED显示屏作为大型显示设备地一种,具有亮度高、价格低、寿命长、维护简便等优点.LED数码管地结构简单,分为七段和八段两种形式,也有共阳和共阴之分.以八段共阳管为例,它有8个发光二极管(比七段多一个发光二极管,用来显示dP,即点),每个发光二极管地阳极连在一起,如图3.6所示.这样,一个LED 数码管就有I根位选线和8根段选线,要想显示一个数值,就要分别对它们地高低电平来加以控制.为方便起见,本文主要讨论共阳八段LED数码显示管,其他类形地显示管与其类似.图6 LED数码管LED 灯地显示原理:通过同名管脚上所加电平地高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同地字形,如 dp,g,f,e,d,c,b,a全亮显示为８,采用共阳极连接驱动代码,代码表如下表5所示.表5 驱动代码表示地个位和十位,然后有DPTR调取LEDMAP地代码.LED8段数码管地设置为每个方位上地一对2为显示器.四个方位上总共用8个LED接在单片机地IO口上.虽然路口不一样,但是显示地时间在数字上是一样地,所以两边连接地IO口是对称地.如图3.7所示,其中A,B分别是P0,P1地网络标号.图7 LED连接图4.4.2 发光二极管根据本设计地特点,红绿灯地显示不可少,红绿灯地显示采用普通地发光二极管.每个方向上设置红绿黄灯,总共4组.如果东西红灯亮,那南北方向就是绿灯亮,反之亦然,所以在硬件上连接图上也是对称分布地,如下图8所示.图8 信号灯地连接4.4.3 按键控制本设计设置了有5个键：K1键P3.0,K2键P3.1,K3键P3.2,K4键P3.3,K5键P3.4,每个按键一端接地,另一端接对应地P3端口.低电平有效,当按键按下端口接地,单片机捕获到低电平,从而知道相应地输入信息.5 系统软件程序地设计5.1 程序主体设计流程全部控制程序实际上分为若干模块：键盘设置处理程序,状态灯控制程序,LED显示程序紧停程序,中断服务子程序,红绿灯时间调整程序等.整个软件程序方面主要分两大部分：主程序部分和中断处理程序.流程图如图9所示.图9 系统总流程图设计说明：该智能交通灯控制系统地软件设计采用地是顺序执行并反复循环地方法.智能交通灯控制系统在正常工作地情况下,每20s 循环变化一次.每个循环周期在还剩5s 时,正在通行路口地黄灯同时点亮并开始闪烁,以提醒路人上地行人及车辆,交通灯即将发生变化.在此期间若中断按键按下则转入中断服务子程序进行相关操作. 5.2 理论基础知识 5.2.1定时器原理定时器工作地基本原理其实就是给初值,让它不断加1直至减完为模值,这个初值是送到TH 和TL 中地.它是以加法记数地,并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求.因此,我们可以把计数器记满为零所需地计数值,即所要求地计数值设定为C,把计数初值设定为TC 可得到如下计算通式：TC=M-C式中,M 为计数器模值.计数值并不是目地,目地是时间值,设计1次地时间,即定时器计数脉冲地周期为T0,它是单片机系统主频周期地12倍,设要求地时间值为T,则有C=T ／T0.计算通式变为：T=（M －TC ）T0模值和计数器工作方式有关.在方式0时M 为8192；在方式1时M 地值为65536；在方式2和3为256.就此可以算出各种方式地最大延时.如单片机地主脉冲频率为12MHZ,经过12分频后,若采用方式０最大延时只有8.129毫秒,采用方式１最大延时也只有65.536毫秒.这就是为什么扫描周期为50ms地原因, 若使用软件则会耽搁程序流程,显然不可行.相反,时间计时方面却不可能只用计数器,因为显然１秒钟已经超过了计数器地最大定时间,所以我们还必须采用定时器和软件相结合地办法才能解决这个问题.5.2.2软件延时原理MCS-51地工作频率为12MHZ,机器周期与主频有关,机器周期是主频地12倍,所以一个机器周期地时间为12*（1/12MHZ）=1us.我们可以知道具体每条指令地周期数,这样我们就可以通过指令地执行条数来确定1秒地时间,但同时由于单片机地运行速度很快其他地指令执行时间可以忽略不计.5.2.3 中断原理本系统主要使用了外部中断,中断信号有引脚INT0和INT1输入,低电平有效,CPU每个时钟周期都会检测INT0和INT1上地信号,8051允许外部中断以电平方式或负边沿方式两种中断方式输入中断请求信号,可由用户通过设置TCON中IT0和IT1位地状态来实现.以IT0为例,IT0=0,为电平触发方式,IT0=1,为负边沿触发方式,本设计采用电平方式,IE0为其中断标志位,有中断信号则置位,中断服务子程序响应后,IE0自动清零.IE中地EA为允许中断地总控制位,为1开启,EX0为外部中断允许控制位,为1开启.在优先级地允许下,一旦有外部中断信号产生,单片机CPU首先保护断点,PC 值进栈,然后执行相应地中断服务子程序,执行完后,用RETI指令返回,此时CPU 会从堆栈中取保存地断点地址,送回PC,程序再正常执行.5.3子程序模块设计5.3.1状态灯显示及判断在本设计中,实际控制地灯只有6个,即：东西红灯,东西绿灯,东西黄灯,南北红灯,南北绿灯,南北黄灯.定义IO端口如下,其中均是低电平有效.H_RED BIT P1.0H_YELLOW BIT P1.1H_GREEN BIT P1.2L_RED BIT P1.3L_ YELLOW BIT P1.4L_ GREEN BIT P1.5共有4钟状态：东西红灯亮,南北绿灯亮（0F3H）；东西红灯亮,南北黄灯亮（0F5H）；东西绿灯亮,南北红灯亮（0DEH）；东西黄灯亮,南北红灯亮（0EEH）.括号中是P1端口8个引脚值对应地十六进制码.用于显示发光二极管时,部分程序如下：;东西红,南北绿,计时时间为20sMOV P1,#0F3HMOV 60H,61HA1: MOV R1,#50A2: ACALL BCDACALL DISPCLKDJNZ R1,A2MOV A,60HMOV R0,60HADD A,#99HDA AMOV 60H,ACJNE R0,#05H,A15.3.2 LED倒计时显示LED计时每1秒都要刷新1次,采用地是动态显示,首先将R4除以10H,整数即十位放在50H中,余数即个位放在51H中,设置7段LED显示数据地数据表,用数据指针寄存器DPTR指向数据表地首地址,再加上A中地偏移量,就可以指向十位数字,然后送显即可,个位显示同理.具体程序如下：BCD: ;将十位数送到（51Ｈ）,个位数送到（５０Ｈ）MOV A,60H ；60H单元放地是倒计时值MOV B,#10HDIV ABMOV 51H,AMOV A,BMOV 50H,ARETDISPCLK: ;显示部分MOV DPTR,#TABMOV A,50HMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ACLR P2.6LCALL DELAYSETB P2.6MOV A,51HMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ACLR P2.7LCALL DELAYSETB P2.7RET5.3.3 紧停及调整时间中断子程序紧停按键连接到外部中断引脚P3.2,即INT0捕获到一个低电平,则进入该中断进行相关处理.程序如下：;紧急情况处理IINT0:JB P3.2,$PUSH 60HPUSH P1PUSH P2B0: JNB P3.0,NHJNB P3.1,DH;全红A9: MOV P1,#0F6HSETB P2.6SETB P2.7ACALL DELAYJNB P3.2,B0JMP JE;只允许东西方向车辆通行NH: MOV P1,#0DEHSETB P2.6SETB P2.7ACALL DELAYJNB P3.2,B0JMP JE;只允许南北方向车辆通行DH: MOV P1,#0F3HSETB P2.6SETB P2.7ACALL DELAYJNB P3.2,B0JMP JEJE:POP P2POP P1POP 60HSETB EARETI5.3.4 红绿灯时间调整程序时间调整按键连接到外部中断引脚P3.3,即INT1捕获到一个低电平,则进入该中断进行相关处理.程序如下：;加减程序IINT1:CLR EAJB P3.3,$PUSH P2B1: JNB P3.1,DDECIINC: JNB P3.0,SINC ;加1程序ZINC: ;自动加1MOV R0,#15A10: ACALL BCDACALL DISPCLKDJNZ R0,A10MOV A,60HADD A,#01HDA AMOV 60H,AJNB P3.3,B1JMP JSSINC: ;手动加1MOV R3,#20A11: ACALL BCDACALL DISPCLKDJNZ R3,A11MOV A,60HADD A,#01HDA AMOV 60H,AB2: JB P3.3,JSJNB P3.4,SINCJMP B2DDEC: ;减1程序JNB P3.0,SDEC ZDEC:MOV R4,#15A12: ACALL BCDACALL DISPCLKDJNZ R4,A12MOV A,60HADD A,#99HDA AMOV 60H,AJB P3.3,JSJMP B1SDEC: ;手动减1程序MOV R5,#20A13: ACALL BCDACALL DISPCLKDJNZ R5,A13MOV A,60HADD A,#99HDA AMOV 60H,AB3: JB P3.3,JSJNB P3.4,SDECJMP B3JS: MOV 61H,60HPOP P2POP P1SETB EARETI5.4 系统软件调试5.4.1 TKS仿真器仿真地概念其实使用非常广,最终地含义就是使用可控地手段来模仿真实地情况.单片机系统开发中地仿真包括软件仿真和硬件仿真.软件仿真这种方法主要是使用计算机软件来模拟实际地单片机运行,因此仿真与硬件无关地系统具有一定地优点.用户不需要搭建硬件电路就可以对程序进行验证,特别适合于偏重算法地程序.软件仿真地缺点是无法完全仿真与硬件相关地部分,因此最终还要通过硬件仿真来完成最后地设计；硬件仿真使用附加地硬件来替代用户系统地单片机并完成单片机全部或大部分地功能.使用了附加硬件后用户就可以对程序地运行进行控制,例如单步、全速、查看资源断点等.5.4.2 集成开发环境KEILKEIL IDE Vision2集成开发环境主要由以下部分组成：◆u Vision2 IDE.ision2 IDE包括：一个工程管理器,一个功能丰富并有交互式错误提示地编辑器选项设置生成工具,以及在线帮助.使用vision2创建源文件并组成应用工程加以管理.vision2可以自动完成编译汇编链接程序地操作；◆C51编译器和A51汇编器.Vision2 IDE创建地源文件可以被C51编译器或A51汇编器处理生成可重定位地object文件.KEIL C51编译器遵照ANSI C语言标准支持C语言地所有标准特性,另外还增加了几个可以直接支持80C51结构地特性.KEIL A51宏汇编器支持80C51及其派生系列地所有指令集；◆LIB51库管理器.B51库管理器可以从由汇编器和编译器创建地目标文件建立目标库,这些库是按规定格式排列地目标模块,可在以后被链接器所使用当链接器处理一个库时仅仅使用了库中程序使用了地目标模块而不是全部加以引用；。

基于STM32的交通灯控制系统

基于单片机的交通灯显示系统
设计内容： 1.东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯，箭头符号显示；（显示界面设计） 2.东西干道和南北干道的通行分左行、右行、直行，绿灯下情况下左行固定 15 秒，直行、右行固定 30 秒；（定时程序） 3.东西干道和南北干道交替控制，每次干道绿灯交替时，所有干道的交通灯都是黄灯闪烁 3 秒钟，提示已经进入路口的车辆迅停止。（东西，南北方向交替控制，闪烁定时）发挥部分： 1.实时提醒绿灯亮的剩余时间；（倒计时）
} /*************************************************************************/ void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /*--------------------配置输入脚 PD0，PD1 控制按键-----------------------------*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; // 下拉电阻 GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); } /*************************************************************************/ void EXTI_Configuration(void) { EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使用复用功能 EXTI_DeInit(); //将 EXIT 寄存器重设置为缺省值 /*-------------------------------------EXTI0=PD0，EXTI1=PD1------------------------------------*/ GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource0); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; //将中断映射到中断/事件源 Line EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //中断模式 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //设置为上升沿中断 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //中断使能，即开中断 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //调用 EXTI_Init 固件库函数 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD,GPIO_PinSource1); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1; //将中断映射到中断/事件源 Line EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //中断模式 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //设置为上升沿中断 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //中断使能，即开中断

基于Cortex-M3的STM32的嵌入式十字路口交通灯系统设计

嵌入式系统课程设计报告十字路口交通灯控制系统学院：电子与信息工程学院专业班级：电子1102班摘要随着移动设备的流行和发展，嵌入式系统已经成为一个热点。

它并不是最近出现的新技术，只是随着微电子技术和计算机技术的发展，微控制芯片功能越来越大，而嵌入微控制芯片的设备和系统越来越多，从而使得这种技术越来越引人注目。

它对软硬件的体积大小、成本、功耗和可靠性都提出了严格的要求。

嵌入式系统的功能越来越强大，实现也越来越复杂，随之出现的就是可靠性大大降低。

最近的一种趋势是一个功能强大的嵌入式系统通常需要一种操作系统来给予支持，这种操作系统是已经成熟并且稳定的，可以是嵌入式的Linux，WINCE等等。

本文所要研究的就是基于ARM嵌入式系统的交通灯系统的设计与实现。

本设计采用了ARM32位的Cortex-M3 CPU的内核的STM32作为核心处理器。

关键词：嵌入式交通灯STM32f103 ARMAbstractWith the popularity and development of mobile devices, embedded system has become a hotspot. It is not a new technique appeared recently, only with the development of microelectronics and computer technology, micro chip control functions more and more, more and more equipment and systems and embedded micro control chip, making the technology more attract sb.'s attention. Hardware and software of its size, cost, power consumption and reliability have made stringent requirements. The function of embedded system is more and more powerful, and more and more complicated, the reliability appears is greatly reduced. A recent trend is a powerful embedded systems usually require an operating system to support, the operating system is already mature and stable, can be embedded Linux, WINCE and so on. This paper is to study the design and Realization of the traffic light system based on ARM embedded system. This design uses the ARM32 bit Cortex-M3 CPU kernel STM32 as the core processor.Keywords: embedded STM32f103 traffic lights ARM目录一引言 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。

基于单片机的交通灯控制系统的设计方案

设计一个基于单片机的交通灯控制系统可以帮助实现交通信号灯的自动控制，提高交通效率和安全性。

以下是一个简要的设计方案：设计方案概述该系统基于单片机（如Arduino、STM32等）实现交通灯的控制，包括红灯、黄灯、绿灯的切换以及定时功能。

通过传感器检测车辆和行人的情况，系统可以根据实际交通情况智能地调整交通灯的状态。

系统组成部分1. 单片机控制模块：负责接收传感器信号、控制交通灯状态，并实现定时功能。

2. 传感器模块：包括车辆检测传感器和行人检测传感器，用于感知交通情况。

3. LED灯模块：用于显示红灯、黄灯、绿灯状态。

4. 电源模块：为系统提供稳定的电源供电。

工作流程1. 单片机接收传感器信号，监测车辆和行人情况。

2. 根据监测结果，控制交通灯状态的切换：红灯亮时其他灯灭，绿灯亮时红灯和黄灯灭，黄灯亮时其他灯灭或闪烁。

3. 实现交通灯状态的定时切换：设定各个灯的持续时间，保证交通信号的周期性切换。

系统特点1. 智能化控制：根据实时交通情况自动调整交通灯状态，提高交通效率。

2. 节能环保：通过定时控制，减少交通信号灯的能耗。

3. 可靠性：采用单片机控制，系统运行稳定可靠。

可扩展功能1. 远程监控：添加通讯模块，实现对交通灯系统的远程监控和控制。

2. 数据记录：添加存储模块，记录交通流量数据，为交通规划提供参考。

3. 多路控制：扩展系统支持多个交通路口的交通信号控制。

通过以上设计方案，可以实现基于单片机的交通灯控制系统，提升交通管理的效率和智能化水平。

设计时需注意硬件选型、软件编程和系统调试，确保系统正常运行并满足实际需求。

基于STM32 的智能交通灯系统设计

AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计基于STM32 的智能交通灯系统设计韩旭东　韩乐乐　林邦演　蔡瑞红　王淇任　邝川明广州城市理工学院广东省广州市 510800摘要：本文所讨论的是一种基于STM32单片机技术的智能交通控制系统，利用红外线技术检测道路等待小车的数量进行数据分析，合理给予各个不同方向的道路分配通行时间，实现车流量的高效通行，从而提高交通通行效率。

本文通过硬件设计以及软件仿真实践，证明所讨论的方法可以实现智能交通系统的动态控制的可行性。

关键词：STM32单片机　智能交通系统　道路通行　控制系统设计　红外检测科学发展促使着人们生活水平的提高，也使得私家汽车成为习以为常的代步工具，随着人们汽车持有量日益提高，相应的导致交通压力也日益增长，大量的汽车在交通道路上行驶所带来的交通拥堵问题也日益突显，并且由于每时每刻交通路口上各个方向的车数量是实时变化的，很多时候会出现这样一种情况，在十字路口上某个路口车辆会很多而某个路口的车辆又很少，而路口的交通信号灯通行时长都是固定的，不论这个路口车流量多少，都是按照程序运行。

这就必然会导致道路通行的效率变低，特别是在上班和下班的时段，如果堵塞严重还会影响城市的交通网络。

所以提高路口的通行效率的需求逐渐增长。

目前很多专业人士已经对智能交通灯系统的设计进行研究，但是目前绝大部分研究在统计车流量时都是采用红外技术模块来对通过的车辆进行统计的。

这样的方法是会有部分误差的，因为测量点与停止线有一段距离，所以这种理论统计的车流量方法不能实时得到真正处于路口等待的车数目。

所以设计一款可以实时对等待车辆进行精准计数然后再使用拥有特殊算法及其控制能力的智能交通灯对各个道路的红绿灯等待或者通行的时长进行优化调控，这样的智能交通灯控制系统才是未来所需，我们的研究就是基于这样的想法进行智能交通灯控制系统的设计，这不仅仅是我们的想法也是对于交通管控以及优化城市交通网络势在必行的必然结果。

基于单片机的智能交通灯控制系统设计

基于单片机的智能交通灯控制系统设计一、本文概述随着城市化进程的加快，交通问题日益严重，如何有效地管理交通流、提高交通效率并保障行车安全成为了亟待解决的问题。

智能交通灯控制系统作为一种重要的交通管理手段，具有实时响应、灵活调控、节能环保等优点，受到了广泛关注。

本文旨在设计一种基于单片机的智能交通灯控制系统，旨在通过智能化、自动化的方式优化交通管理，提升城市交通的效率和安全性。

本文将首先介绍交通灯控制系统的发展历程和现状，分析现有系统存在的问题和不足。

随后，将详细介绍基于单片机的智能交通灯控制系统的设计思路、系统架构和功能模块。

在设计过程中，我们将重点关注系统的实时性、稳定性和可扩展性，并采用先进的控制算法和通信技术，确保系统能够在复杂的交通环境下稳定运行。

本文还将对系统实现过程中的关键技术和难点进行深入探讨，如单片机的选型、传感器数据的采集与处理、通信协议的制定等。

我们将结合实际案例，展示该智能交通灯控制系统在实际应用中的效果，并对其进行性能评估和优化。

本文将对基于单片机的智能交通灯控制系统的前景进行展望，探讨未来可能的改进方向和应用领域。

通过本文的研究和设计，我们期望能够为智能交通领域的发展做出一定的贡献，为城市交通管理提供更为高效、智能的解决方案。

二、单片机基础知识单片机，全称单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、可靠性高、性价比高、易于产品化等优点，因此在智能交通灯控制系统中得到了广泛应用。

单片机的主要特点包括：集成度高：单片机将CPU、内存、I/O接口等集成在一块芯片上，大大提高了系统的集成度，降低了系统的复杂性和成本。

基于STM32的智能交通信号机的设计

基于STM32的智能交通信号机的设计摘要：采用STM32F103C8为控制核心，由键盘，交通信号灯，时钟模块，红外发射接收管，液晶显示，AD/DA转换器，语音提示模块组成，具有特殊车辆优先，行人闯红灯语音提醒等功能。

关键词：STM32F103C8 交通信号灯AD/DA转换器1.引言随着城市化速度加快，机动车辆日益普及，人们在享受机动车带来的巨大便利的同时，也面临着交通拥挤的困惑。

交通的拥挤不仅仅是机动车辆的增加，行人的不遵守交通规则也增加了拥挤的可能性，所以智能交通信号控制机对缓解交通堵塞，提高畅通率具有十分现实的意义。

2.系统结构交通控制机是交通控制算法的执行机构，根据现代城市交通控制的要求，智能型交通信号机，在功能上要求具备了以下几点：(1)可设置多时段、感应、定周期等多种工作方式，采用模块化结构，具有较强的系统适应性，又可降级使用。

(2)具有优先特殊控制功能，可以根据实际交通情况，进行特殊交通控制。

(3)公共汽车优先控制，在控制路口安装专用检测器，可延长绿灯信号时间，使公共汽车优先通过路口。

（4）分时段、变周期控制，在信号机独立运行状态下，依据信号机中在座的多时段控制方案实现按不同日期、分时段、变周期控制。

（5）有效地防止绿冲突，以绿冲突检测模块完成绿灯信号的采集与电平转换,模块直接采集绿信号灯的工作状态,经过降压、整流、光电耦合处理,经系统总线将绿灯检测信号反馈给容错控制模块中的绿冲突逻辑判断电路，当发生绿灯信号冲突时可以及时切断电路动作，系统自动进入黄闪控制，并及时反馈信息到指挥中心。

3．硬件设计3.1控制模块选用基于Cortex‐M3处理器内核的STM32系列的处理器，Cortex‐M3是ARM公司最新推出的第一款基于ARMv7体系结构的处理器内核。

Cortex‐M3处理器内核是单片机的中央处理单元（CPU），是32位标准处理器，具有高性能、低功耗、极低成本、稳定、少门数、短中断延迟等优点，它大大简化了编程的复杂性，集高性能、低功耗、低成本于一体。