单片机控制交通灯论文
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文摘要:随着城市交通的日益发展,交通信号灯的控制方式也在不断地更新和优化。
本文基于单片机设计了一种交通灯控制系统,该系统具有高效、稳定和可靠的特点。
首先介绍了交通信号灯的发展背景和现有的控制系统,然后详细介绍了系统的硬件和软件设计,包括信号灯的控制逻辑、硬件电路的设计和单片机程序的编写等。
最后进行了实验测试,验证了系统的性能和可靠性。
实验结果表明,该交通灯控制系统能够有效地提高道路交通的效率和安全性,具有较好的应用前景。
关键词:交通灯控制系统、单片机、硬件设计、软件设计、实验测试第1章绪论1.1研究背景随着社会的不断发展和人口的快速增长,城市道路上的交通流量也在不断增加。
如何保障道路交通的安全和顺畅,成为了一个十分重要的问题。
交通信号灯作为一种重要的交通控制设备,对于减少交通事故和提高道路通行效率具有重要的作用。
传统的交通信号灯控制方式主要基于定时控制,缺乏智能化和动态性。
因此,我们需要开发一种新的交通灯控制系统,以满足现代交通需求。
1.2研究目的与意义本文旨在设计一种基于单片机的交通灯控制系统,提高交通灯的控制精度和灵活性,优化道路通行效率和交通安全性。
该系统具有高效、稳定和可靠的特点,适用于各种道路交通场景,并且可以根据实际情况进行灵活的调整。
第2章系统设计与实现2.1系统框架本系统由三个交通信号灯组成,分别为红灯、黄灯和绿灯。
这三个信号灯通过单片机控制,根据交通情况和车辆流量的变化来调整信号灯的显示状态。
2.2硬件设计本系统的硬件设计包括电源电路、信号灯电路和单片机控制电路等。
其中,电源电路提供系统所需的电源电压和电流;信号灯电路负责控制信号灯的亮灭;单片机控制电路负责接收和处理输入信号,并控制信号灯的显示状态。
2.3软件设计本系统的软件设计主要包括单片机程序的编写。
其中,单片机程序通过交通信号灯的控制逻辑和状态机设计,实现对信号灯的控制和调度。
第3章实验测试与结果分析为了验证系统的性能和可靠性,我们进行了一系列实验测试。
51单片机 交通灯论文
单片机控制红绿灯系统电气工程学院信息科学与工程学院机械工程学院2013级朱长春(电自5班)李广鹏(电信6班)沈云捷(电信6班)刘文强(机制)李洪珊(电信6班)目录一、前言 (3)二、研究目的 (3)三、单片机概述 (3)1历史 (3)2特点 (5)3基本结构 (5)四、系统设计 (11)1方法与原理 (11)2方案论证与选择 (11)3硬件电路图设计 (12)4软件设计 (12)一、前言1概述十字路口车辆穿梭,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ATMEL公司生产的单片机AT89C52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按键调整红、绿灯燃亮时间的功能;红绿黄灯循环点亮;人行道,紧急情况变换通行方向以及警报。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
二、研究目的道路交通信号灯是交通安全产品中的一种类别,是为了加强道路交通管理,减少交通事故的发生,提高道路使用效率,改善交通状况的一种重要工具。
适用于十字、丁字等交叉路口,由道路交通信号控制机控制,指导车辆和行人安全有序地通行。
交通信号灯的种类主要有:机动车道信号灯,人行横道信号灯(即红绿灯),非机动车道信号灯,方向指示信号灯,移动式交通信号灯,太阳能闪光警告信号灯,收费站天棚信号灯。
交通信号灯是交通信号指挥中的重要组成部分,是道路交通的基本语言。
交通信号灯由红灯(表示禁止通行)、绿灯(表示允许通行)、黄灯(表示警示)组成。
分为:机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。
广泛用于公路交叉路口,弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段,指挥司机或行人交通,促进交通畅通,避免交通事故和意外事故发生。
三、单片机概述1历史诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。
基于单片机的交通灯控制系统设计论文
目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1。
1 设计课题任务 (1)1。
2 功能要求说明 (1)1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (1)2 硬件系统的设计 (3)2.1 硬件系统各模块功能简要介绍 (3)2。
2 电路原理图、PCB图、元器件布局图 (3)2.3 元器件清单 (3)3 软件系统的设计 (4)3.1 单片机资源使用的情况 (4)3。
2 软件系统模块功能介绍 (4)3。
3 程序流程框图 (4)3。
4 程序清单 (7)4 设计结论及误差分析 (8)4.1 数字电子钟的设计结论及使用说明 (8)4.2 误差分析 (8)5 设计总结与体会 (9)5.1设计总结 (9)5。
2 教学建议 (9)参考文献 (10)附录A (11)附录B (13)附录C (14)1设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1。
1 设计课题任务设计一个具有特定功能的十字路口交通灯.1.2 功能要求说明该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P。
”,进入准备工作状态。
按开始键则开始工作,按结束键则返回“P。
"状态。
要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,甲车道为主车道,每次通车时间为60秒,乙车道为次车道,每次通车时间为30秒,要求黄灯亮3秒,并且1秒闪烁一次。
有应急车辆出现时,红灯全亮,应急车辆通车时间10秒,同时禁止其他车辆通过.1。
3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明1。
3.1 总体方案介绍本课程设计用单片机直接控制信号灯的状态变化,基本上可以指挥交通的具体通行,而接入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,加入了紧急状态下的运行.本设计系统以单片机为控制核心,连接成最小系统,由独立式键盘模块、复位电路模块、晶振电路模块产生输入,LED 信号灯状态模块,数码管倒计时模块接受输出。
系统的总体框图如图1所示。
键盘设置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号,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。
单片机—交通灯论文
交通灯管理系统设计【摘要】“交通灯管理系统”是在微型计算机科学与技术的指导下,结合单片机的特点,采用硬件设计与软件控制相结合的开发模式,运用开发简单、移植性好的C语言开发而成的一款实用性强的系统。
本系统采用单片机STC89C52为中心器件来设计交通灯控制器,以Keil uVision3为主要开发工具,并结合proteus sp2仿真软件设计实现了能根据实际交通状况调整红、绿、黄灯点亮时间,LED倒计时显示的功能;本系统实用性强、操作简单、扩展功能方便。
论文主要介绍系统详细设计过程,并对显示、按键控制、T0定时等主要模块进行了详细描述,最后说明了本系统存在的问题和该领域的发展前景。
【关键词】单片机;AT89S51;Keil uVision3;proteus s【正文】一、系统开发目的随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
设计一种简便的改进型交通灯控制系统就显得很有必要,这种交通灯控制系统可以让交通管理人员根据实际道路行人、车流量的情况,及时调整行人、车流的通行时间,从而解决上述情况的发生,减少不必要的时间浪费。
二、系统开发设计思路该系统在十字路口的主道路上分别采用三色发光二极管模拟红绿黄指示灯,并采用7段LED数码管显示倒计时时间,时间到后相应路口的指示灯点亮,同时在四个路口的人行道旁都设计有红绿指示灯,方便行人通行。
用户可以根据实际需要调整系统倒计时时间;各个路口的指示灯按照设定的时间显示; LED倒计时显示。
三、系统开发工具本系统的开发设计主要用到的软件有Keil uVision3 调试编译软件和Proteus SP2电路设计仿真软件等。
四、系统的可行性研究1.系统的功能介绍:上电或复位以后,就进入默认的设置状态,即东西方向主干道路,南北方向主干道路开始时间倒计时同时,东西南北四个方向上都配合有LED数码管倒计时显示牌;东西倒计时到后绿灯熄灭,黄灯开始闪烁并进入5秒倒计时状态,倒计时为0时,东西红灯点亮、黄灯熄灭进入倒计时状态,南北方向倒计时到,红灯熄灭、绿灯点亮,然后依次循环显示。
(完整版)单片机交通灯_1毕业设计论文
本科毕业论文(设计)题 目 基于单片机的交通灯的设计与制作学 院 电子信息工程 专 业 电子信息工程 班 级 09统本电信01班学号学生姓名杨科指导教师李坡完成日期2012.11 西安思源学院教务处制二〇一年月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,还应根据具体硬件与软硬件结合,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MSC-51系列单片机AT80C51和可编程并行IO接口芯片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P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩3秒时黄灯闪烁警示,本设计还设有紧急状态。
实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词:单片机交通灯控制器设计实现AbstractThis system adopts MSC-51 series only that machine Intel8031 with but programming parallel interface chip 8255A of IO is central device the design controller of traffic lights, measure according to actual wagon flow the PI installation bonus and green light that passes through 8031 chips burn to light the function of time ;For system stabilize reliable because of ,Realize目录第一部分基础部分 (3)一、项目概述 (3)(一)单片机发展概述 (3)(二)项目介绍 (5)二、系统设计 (9)(一)框图设计 (9)(二)知识点 (9)(三)硬件设计 (10)(四)元件清单 (10)(五)程序流程图 (12)(六)程序清单 (13)三、仿真实验步骤 (16)(一)仿真过程介绍 (16)(二)系统仿真及调试 (17)(三)实物图效果 (22)四、补充:AT89C51介绍 (24)(一)AT89C51简介 (24)(二)主要特性 (24)(三)管脚说明 (24)第二部分拓展部分 (27)一、简介 (27)二、元件清单 (27)三、硬件及系统设计 (28)(一)硬件设计 (28)(二)仿真效果图 (29)(三)软件程序 (31)第三部分创新部分 (35)一、概述 (35)(一)电源提供方案: (35)(二)显示界面方案 (35)(三)输入方案 (35)二、系统硬件电路设计 (35)(一)通行灯输出控制 (35)(二)时间显示模块 (35)(三)特种车辆自动控制模块 (36)(四)电路仿真图 (36)(五)实物图 (37)三、系统主要程序设计 (39)(一)主要程序简介 (39)(二)扩展交通灯系统完整程序 (40)总结 (53)致谢 (53)参考文献 (54)引言当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
基于单片机的智能交通灯控制系统设计论文
基于单片机的智能交通灯控制系统设计论文摘要随着城市交通流量的不断增加,传统的交通灯控制方式已经不能满足实际需求。
为了提高交通流量的效率和道路交通的安全性,本论文提出了一种基于单片机的智能交通灯控制系统设计方案。
该系统基于单片机控制技术,通过传感器检测交通流量,自动调整交通灯的信号控制时间,以实现交通流量的优化调度。
在系统设计过程中,首先进行了系统需求分析和设计规划,然后选取了适合的硬件和软件平台进行系统实现,最后进行了功能验证和性能测试。
实验结果表明,该智能交通灯控制系统能够有效提高交通流量的效率,减少交通拥堵现象的发生,提高道路交通的安全性。
关键词:智能交通灯控制系统;单片机;交通流量;信号控制时间;道路交通安全第1章引言1.1研究背景随着社会经济的发展和人口的不断增加,城市交通流量不断增大。
而传统的交通灯控制方式无法满足交通流量管理和道路交通安全的需求。
因此,开发一种高效、可靠的智能交通灯控制系统成为迫切需要解决的问题。
1.2研究目的和意义本论文旨在设计一种基于单片机的智能交通灯控制系统,以提高交通流量的效率和道路交通的安全性。
通过对交通流量的实时监测和分析,实现对交通灯信号控制时间的自动调整,从而减少交通拥堵现象的发生,提高道路交通的运行效率。
1.3论文结构安排本论文共分为五个章节。
第一章为引言,介绍了研究背景、研究目的和意义以及论文结构安排。
第二章为相关技术综述,主要介绍了与智能交通灯控制系统相关的技术和方法。
第三章为系统设计,包括系统需求分析、硬件和软件平台的选择以及系统架构设计。
第四章为系统实现,对设计的系统进行了具体的实现和功能验证。
第五章为总结与展望,总结了本论文的研究内容和创新点,并对未来工作进行了展望。
第2章相关技术综述2.1交通流量检测技术2.2交通流量控制算法2.3单片机控制技术第3章系统设计3.1系统需求分析3.2硬件和软件平台选择3.3系统架构设计第4章系统实现4.1硬件设计与实现4.2软件设计与实现4.3功能验证与性能测试第5章总结与展望5.1总结5.2创新点5.3未来工作展望总结本论文提出了基于单片机的智能交通灯控制系统设计方案,并进行了功能验证和性能测试。
《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。
单片机交通灯控制系统-毕业论文
(3)应用现场环境恶劣。通常单片机应用现场的环境比较恶劣,电磁干扰、电源波动、冲击振动、高低温等因素都会影响系统的工作的稳定。此外,无人值守的环境也会对单片机系统的稳定性和可靠性提出更高的要求。所以稳定和可靠在单片机的应用中具有格外重要的意义。
**学院
毕业设计报告
交通灯控制系统
学生姓名
***
所在系
电子工程系
班级
08微电1班
专业
微电子技术
指导教师
***
2010年10月15日
前言
放眼当今世界技术领域,自动化技术是实际应用最广泛、发展势头最强劲、经济效益最明显的技术之一。尤其当计算机技术、信息技术与自动化技术融为一体的时候,更显示出这项技术所具有的独特优势和无比强大的生命力。本次设计以单片机为基础进行控制技术的实现,就是因为它不但有普通集成电路无可比拟的实用价值,而且在当今国内外自动控制技术领域中占有相当重要的地位和作用。
图3-3内部振荡电路连接图图3-4外部振荡电路连接图
外接晶体以及电容C1、C2构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中,内部振荡器产生自激振荡,一般晶振可在2~12MHz之间任选。对外接电容值虽然没有严格的要求,但电容的大小多少会影响振荡频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。外接晶体时,C1和C2通常选30pF左右;外接陶瓷谐振器时,C1和C2的典型值为47pF。
3、软件系统的设计,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的研究,了解定时器,中断以及延时的原理,总体上完成软件的编写。
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
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。
单片机控制交通灯毕业论文
第一章绪论1.1交通灯的背景1.1.1 交通灯的历史19世纪初,在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。
其中,着红装的女人表示我已结婚,而着绿装的女人则是未婚者。
后来,英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故,于是人们受到红绿装启发,1868年12月10日,信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了,由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米,身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯,这是城市街道的第一盏信号灯。
在灯的脚下,一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。
后来在信号灯的中心装上煤气灯罩,它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。
不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭,使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。
1.1.2交通控制存在的问题我国城市交通运输的现状和存在的问题,借鉴国外城市交通管理的先进经验,强调建立城市交通管理体制的重要性,提出加强城市交通研究的交通规划,建立稳定的交通基础设施建设的资金出道,实行公交优先政策,建立先进的交通信息系统等对策。
随着城市机动车增长速度的加快。
1994年卧轨城市机动车保有量已接近500完辆。
20世纪90年代以来,经济的发展加快,从1985年到1995年,机动车增长率达13%左右,近几年更是增多。
然而,在此同时,城市道路建设规模也在加大,我国城市普遍存在道路密度,道路面积率偏低的问题,这是我国城市哟其是大城市有机的一个重要原因。
我国城市道路的密度只有6.8km每平方千米,而在20世纪80年代,世界发达国家就已到达20km每平方千米。
20世纪90年代,我国部分城市道路面积率,北京为5.9%,上海为6.4%,而国外东京为13.8%,巴黎为25%,普遍高于我国。
近几年,国家虽不断加大城市道路建设的力度,但仍赶不上车辆的增长速度,且与世界其他国家相比,差距仍很大。
1.1.3交通灯的功能与作用信号灯的出现,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。
基于51单片机的交通灯(红绿灯)设计论文报告
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。
基于单片机的交通灯毕业设计论文
基于单片机的交通灯毕业设计论文摘要:交通灯是道路交通管理系统的重要组成部分,它能够通过控制交通信号灯的变换来指示车辆和行人的通行。
本论文以基于单片机的交通灯控制系统为研究对象,综合运用电路设计、单片机编程和自动控制等知识,设计并实现了一个稳定可靠的交通信号控制系统。
通过对交通灯的时间控制和信号灯的变换控制,有效改善了城市道路的交通流量,提高了交通效率。
关键词:单片机;交通灯;时间控制;信号灯;交通流量第一章引言1.1研究背景随着城市交通的日益发展,交通拥堵问题越来越突出,给城市交通管理带来了巨大挑战。
交通灯作为一种重要的交通管理设施,其控制效果直接关系到城市道路的通行能力和交通流效率。
因此,通过设计一种稳定可靠的交通灯控制系统来优化交通流量,提高交通效率成为一项迫切的任务。
1.2研究目的和意义本论文旨在设计并实现一种基于单片机的交通灯控制系统,通过对交通灯的时间控制和信号灯的变换控制,优化城市道路的交通流量,提高交通效率。
与传统的交通灯控制系统相比,基于单片机的交通灯控制系统具有灵活、稳定、可编程等优点,在提高交通效率的同时,也能满足不同道路的需求,具有广泛的应用前景。
第二章基于单片机的交通灯控制系统设计2.1系统框架设计根据交通灯的工作原理和交通流量控制要求,设计了一种基于单片机的交通灯控制系统。
系统主要由单片机模块、传感器模块、继电器模块和LED显示模块等组成。
2.2单片机程序设计针对交通灯控制的需要,编写了相应的单片机程序,通过设置不同的执行代码来控制交通灯的工作状态。
根据实际需求,设置了不同的时间段和信号灯的变换序列,以实现对交通流量的控制。
第三章实验结果与分析3.1系统稳定性测试通过对交通灯控制系统的稳定性测试,结果表明系统能够稳定运行,并能按照预定的时间控制和信号灯变换进行工作。
3.2交通流量控制效果分析通过在实际道路交叉口进行交通流量控制实验,结果表明基于单片机的交通灯控制系统能够有效改善交通流量,提高交通效率。
基于单片机的交通灯控制系统_毕业设计论文
毕业设计论文通灯控制系统模拟设计摘要:随着经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通拥塞已成为一个国际性的问题。
因此,设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。
根据交通灯在实际控制中的特点,结合单片机的控制功能,提出了一种用单片机自动控制交通灯的简易方法。
设计中包括硬件电路的设计和程序设计两大步骤,对单片机学习中的几个重要内容都有涉足。
本系统采用AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器,实现了红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过P1口输出,显示时间通过P0口输出至双位数码管);以及实现3种工作模式:正常情况、繁忙情况、特殊情况及报警功能。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键字:交通灯;AT89C51;数码管;三种工作模式Design of traffic light control system simulationAbstract: With the development of economy, the sharp increase in the number of cars, increasingly crowded city roads, traffic congestion has become an international problem. Therefore, multi-function traffic light control system design of reliable, safe, convenient and of great practical necessity. According to the characteristics of traffic lights in the actual control, combined with the control function of single chip, this paper presents a simple method for automatic control of traffic lights with single chip microcomputer. In the design of hardware circuit design and program design includes two steps, on several important single-chip learning have to get involved in. The system centric devices to design the traffic light controller AT89C51, realizes the cycle traffic lights lit, countdown 5 seconds left when the yellow light flashing warning (traffic light signal output, display time through the output port P0 to two digital tube through the P1 port); 3 work modes: normal, busy and implementation situation, special circumstances and alarm function. The system practical, simple operation, strong function expansion.Key words: raffic lights, AT89C51, LED, three work modes目录课程设计任务书 (1)第1章前言 (1)1.1交通灯发展概述 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3课题任务及主要实现内容 (2)1.4 原理分析 (3)1.4.1交通灯显示时序的理论分析 (3)1.4.2 交通灯显示的理论分析 (4)第2章设计方案分析 (5)2.1 单片机与外围接口部件 (5)2.2 倒计时显示界面 (6)2.3 交通灯 (6)第3章硬件系统设计 (7)3.1 单片机的选择 (7)3.1.1 AT89C51单片机简介 (7)3.1.2 AT89C51单片机的主要特性 (7)3.1.3主要引脚功能 (8)3.1.4 C51的中断源 (10)3.2 硬件电路实现 (10)3.2.1 最小系统设计 (10)3.2.2 显示设计 (12)3.2.3 发光二极管模拟红绿灯 (15)3.2.4 按键模块 (15)第4章软件电路设计 (16)4.1 软件编译环境测试 (16)4.1.1 C语言介绍 (16)4.1.2 Keil uVision4介绍 (16)4.2软件总体设计 (17)结论 (19)参考文献 (20)源程序: (22)课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:交通灯控制系统模拟设计初始条件:1. 熟悉背景资料和任务:熟悉给定的背景资料和数据,明确系统设计的任务要求;拟订设计计划和初步方案。
基于51单片机的交通灯设计论文报告
基于51单片机的交通灯设计论文报告交通灯(红绿灯)是城市交通系统中非常重要的一部分,它在控制交通流量以及确保道路安全方面发挥着关键作用。
随着科技的不断发展,交通灯的设计也越来越智能化和高效。
本篇论文将以51单片机为基础,设计一种基于51单片机的交通灯系统,包括电路设计、程序编写以及系统的实现。
首先,我们需要设计电路来实现交通灯系统。
基于51单片机的交通灯系统通常由红灯、黄灯和绿灯组成。
电路的设计要求能够控制灯的亮灭以及灯的颜色变换。
我们可以使用三个LED灯作为交通灯的灯泡,通过控制灯泡的亮灭来实现交通灯的变化。
使用适当的电阻和电容来限制电流和滤波。
接下来,我们需要编写程序来控制交通灯的变换。
通过使用51单片机的GPIO引脚,可以直接控制LED灯的亮灭。
在程序中,我们需要设置灯的亮灭时间以及灯的切换时机。
通过使用定时器和中断来实现定时控制,可以让灯在规定的时间内变换。
在系统的实现中,我们需要将电路和程序进行整合。
将电路连接到单片机上相应的引脚上,并通过编写程序来控制引脚的电平变化。
同时,我们还可以加入人体红外传感器等外设来实现智能控制,例如通过检测车流量来调节交通灯变换的时间。
在设计交通灯系统时,还需要考虑到系统的可靠性和稳定性。
我们可以通过电路设计上的合理选择和优化来降低系统的故障率,并确保系统能够长时间稳定运行。
通过基于51单片机的交通灯系统设计与实现,可以有效控制交通流量、提高交通效率,并确保道路的安全性。
同时,该系统还具有灵活性和可扩展性,可以根据实际需要进行调整和升级。
综上所述,本论文基于51单片机设计了一种交通灯系统。
通过电路设计、程序编写以及系统的实现,可以实现交通灯的控制和变换。
该系统具有智能化、高效性和稳定性等特点,有助于提高交通管理水平和道路安全。
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石家庄信息工程职业学院毕业生毕业设计论文学生姓名杜绍杰学生学号***********专业计算机应用技术系别计算机应用系指导教师刘娇吴泽指导系部计算机系硬件组2011年12月25日单片机控制交通灯专业:计算机应用技术班级:1班姓名:杜绍杰指导教师:刘娇、吴泽摘要: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MSC-51系列单片机ATSC51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P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过PA口输出,显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管);车辆闯红灯报警;绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。
Abstract:Crossroads transports, bustling pedestrian, auto lane, a humanitarian, in an orderly way. So what to do this by an order? The traffic lights on is the automatic command system. There are many ways to control the traffic lights. The system USES the MSC-51 series microcontroller ATSC51 and programmable parallel I/O interface chip 8255 A as the center device to designing traffic light controller, can realize the according to actual traffic flow through the 8051 chip set red, green P1 mouth brighten the function of the time; Traffic light cycle to light, countdown with 5 seconds yellow light flashing warning (traffic light signals through the PA mouth, display the time output directly through 8255 PC mouth output to double a digital tube); A red light vehicles alarm; Green time can be detected by a traffic and double digital pipe display.关键词:单片机、交通灯、闯红灯、检测车流量Keywords: Single-chip microcomputer、Traffic lights、Went through a red light、Trafficdetection目录1 引言 (1)2 单片机概述 (1)3 芯片简介 (2)3.1 MSC-51芯片简介 (2)3.2 8255芯片简介 (6)3.3 74LS373简介 (8)4 系统硬件设计 (8)4.1交通管理的方案论证 (8)4.2系统硬件设计 (9)4.2.1 系统总框图如下: (10)4.2.2 交通灯硬件线路图 (10)4.2.3 系统工作原理 (12)5控制器的软件设计 (12)5.1每秒钟的设定 (12)5.2计数器硬件延时 (12)5.2.1 计数器初值计算 (12)5.2.2 计算公式 (12)5.2.3 1秒的方法 (13)5.2.4相应程序代码 (13)5.3 软件延时 (14)5.4 时间及信号灯的显示 (15)5.4.1 8051并行口的扩展 (15)5.4.2显示原理: (15)5.4.3 8255PA口输出信号接信号灯: (15)5.4.5 8255与8051的连接: (16)5.5 程序设计 (16)5.5.1流程图如图所示 (16)5.5.2 程序源代码 (17)毕业论文总结: (24)参考文献 (24)1 引言当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。
1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。
电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。
1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。
红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。
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。
1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。
绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。
左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。
红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。
黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
2 单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压底功耗。
3 芯片简介3.1 MSC-51芯片简介MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:·中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
·数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
图1 8051内部结构·程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口:8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
·全双工串行口:8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。
·中断系统:8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
·时钟电路:8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。
INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。
下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。
图2 MCS-51结构框图MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明:MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明:如图3图3 MCS-51引脚Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚,当8051通电,时钟电路开始工作,在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。
初始化后,程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出口全部为高电平,堆栈指针写入07H,其它专用寄存器被清“0”。
RESET由高电平下降为低电平后,系统即从0000H地址开始执行程序。
然而,初始复位不改变RAM(包括工作寄存器R0-R7)的状态,8051的初始态。
8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见下图4。
此外,RESET/Vpd还是一复用脚,Vcc掉电其间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM的数据不丢失。
图4·Pin30:ALE/当访问外部程序器时,ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。