模拟交通灯毕业设计 (2)

毕业设计

题目模拟交通灯

系别电气工程系

专业应用电子技术

班级

姓名

学号

指导教师

日期 2010年12月

设计题目：

单片机的交通灯控制器

设计要求：

1.在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄灯,显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯,另一个方向是红灯、绿灯、黄灯。

2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通过或禁止通行的时间,其中左转灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。

3.当各条路上李意一条出现特殊情况,例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁,当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。

设计进度要求：

第一周：查找资料，初步确定论文题目；

第二周：与老师商讨；

第三周：确定论文题目；

第四周：根据论文题目进一步查找材料；

第五周：完成开提报告及论文大纲交老师批阅；

第六周：依据论文大纲完成论文一稿交老师批阅；

第七周：.完成相关论文简介、答辩提纲等；

第八周：定稿打印。

指导教师（签名）：

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深入发展，同时带动传统控制检测的更新。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，仅单片机方面的知识是不够的，还应该根据具体硬件结构，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。那么靠什么来实现这井然秩序呢？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AT89C52系列单片机和可编程并行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AT89C52芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生；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，看门狗MAX629，交通灯，控制器

目录

摘要 ................................................................... I I

1 交通灯的发展及应用 (1)

2 控制器系统设计 (2)

2.1交通管理的方案 (2)

2.2系统设计原理 (3)

3 芯片的选择与简介 (6)

3.1AT89C52芯片简介 (6)

3.28255芯片简介 (9)

3.3数码管 (11)

4 控制器的软件设计 (12)

4.1计数器初值计算 (12)

4.2软件延时 (13)

4.3AT89C52并行口的扩展 (14)

5 程序设计 (16)

5.1流程图 (16)

5.2程序清单 (18)

6 看门狗硬件电路 (22)

6.1软件看门狗 (22)

6.2硬件看门狗 (23)

7 系统的调试与运行方案 (25)

7.1实验步骤 (25)

7.2系统内存分配和I/0接口 (26)

7.3实验程序原代码 (27)

8 结论 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

1 交通灯的发展及应用

目前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。

1914年，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，安装在纽约市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 控制器系统设计

2.1交通管理的方案

A、B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灯、绿灯的状态即将切换，且黄灯燃亮时间为A、B两干道的公共停车时间。设A 道比B道的车流量大，指示灯燃亮的方案如表2.1。

表2.1 指示灯的状态

从表中可以看出：

（1）当为黄灯时 A、B两道同时为黄灯；以提示行人或车辆下一个灯色即将

到来,时间 3秒。（2）当A到为红灯，A 道车辆禁止通行，A 道行人可通过；B

道为绿灯，B 道车辆通过，行人禁止通行。时间为60秒。

（2）当A道绿灯，A 道车辆通行；B 道为红灯，B 道车辆禁止通过，行人通行。时间为80秒。 A道车流大通行时间长

（3）这样如上表的时间和红、绿、黄出现的顺序依次出现这样行人和车辆就

能安全畅通的通行。

（4）此表可根据车流量动态设定