基于单片机的交通灯设计

郑州工业应用技术学院本科生毕业论文题目：单片机控制的交通灯设计指导教师：郝东山职称：教授学生姓名：李亚南学号：1101120147专业：通信工程院（系）：信息工程学院答辩日期：20l5年5月29日20l5年5月20日郑州工业应用技术学院本科生毕业论文单片机控制的交通灯设计I摘要本设计从交通车辆管理人性化和科学高效化的理念出发，对单片机控制的智能交通灯系统进行了研究和设计，提出了采用STC89C51单片机及晶振电路、复位电路组成的单片机最小系统、74HC245驱动电路和按键模块、LED数码管显示和E18-D80NK-N近红外传感器等部件，设计出了一种新型的智能交通灯系统。该系统通过传感器自动检测车流量，实现了车辆通行时间的转换。通过蜂鸣器，实现了对闯红灯车辆的检测并发出声音警示的功能。对交通灯转换时间的自动倒计时实现了LED显示，通过两位一体共阴极数码管显示和按键，对定时进行人为设置等。本设计模型实际运行效果显示，各项功能稳定，不但能够实现交通灯基本的通行功能，并能根据红外传感器检测到的不同方向的车流量自动改变下一个时间段的通行时间。通过按键，依次可实现深夜时不同方向的交通灯均为黄灯的深夜模式；紧急情况时交通灯均为红灯的紧急模式；只允许十字路口单方向车辆通行的单向模式；按照人为设定的通行时间进行工作的确定模式；以及可查看不同方向的通行时间和车流量的查看模式。关键词：交通灯；单片机；显示；计时；红外传感器；按键郑州工业应用技术学院本科生毕业论文单片机控制的交通灯设计IIDesignoftrafficlightbaseonthecontrolofsinglechipcomputerAbstractThesystemofwisetrafficlightcontrolledbysingle-chipmicrocomputerwasstudiedanddesignedfromthetheoryonconceptofhumanizationandscience.AnewtrafficlightsystemcomposedoftheminimumsystemformedbytheSTC89C51single-chipmicrocomputer,crystaloscillatingcircuitandcompoundcircuit,74HC245drivingcircuit,andpressmodule,theLEDdigitaltubedisplayandE18-D80NK-Ninfraredsensorwasgiven.Thissystemcandetectthenumberofcarsthroughinfraredsensor,thecarpassingtimechangeswereachievedthroughthatthesystemvoluntarilyexaminescarflow.Throughthebuzzer,thefunctionsoftestandissueawarningsoundtothevehiclesthatpasstheredlightareachieved.RealizingtheLEDdisplayofthetrafficlightconversationtime’sautomaticcountdown,bytheintegrationoftwocommoncathodedigitaltubedisplayandbuttons,setthetimingetal.Thedesignmodel’sactualoperationshowthateveryfunctionworkswell,notonlycanrealizebasicfunctionoftrafficlights,butalsocanchangethepassingtimeofnextperiodaccordingthevehiclesthattheinfraredsensordetect.Thekeyscanrealizethefollowingfunctionsthatthemodelofmidnightthatalltrafficlightswillturnyellow;themodelofemergencythatalltrafficlightswillturnredwhenencounteremergency;themodelofeast-westandthemodelofsouth-north,inthissituationtherewillhaveonlyonedirection’strafficlightisgreenandtheotherwillbecomered;themodelofdeterminethatpressthekeythetrafficwillworkbaseonthebeforepassingtime;themodelofcheck,whenyoupressthiskey,youcanlookthecurrentpassingtimeandthevehiclesthattheinfraredsensordetect.Keywords:trafficlight；SCM；display；timing；infraredsensor；pushbutton郑州工业应用技术学院本科生毕业论文单片机控制的交通灯设计III目录摘要...........................................................错误!未定义书签。Abstract........................................................错误!未定义书签。1背景意义与国内外相关研究现状....................................11.1设计的背景及意义................................................11.2国内外研究现状..................................................11.3小结............................................................22系统方案设计与要求................................................32.1单片机交通灯控制系统通行方案设计................................32.2单片机交通灯控制系统的功能要求..................................42.2.1显示模块功能..............................................52.2.2按键模块功能..............................................52.2.3车流量检测模块功能........................................52.2.4蜂鸣器模块功能............................................52.3单片机交通控制系统的基本构成及原理..............................62.4小结............................................................63系统硬件电路的设计................................................73.1系统硬件电路的构成..............................................73.2工作原理........................................................83.3硬件总电路构成..................................................83.3.1信号显示驱动电路..........................................83.3.2键盘输入电路..............................................93.3.3蜂鸣器驱动电路............................................93.3.4红外传感模拟电路.........................................103.4小结............................................错误!未定义书签。4系统软件程序的设计...............................................124.1程序主体设计流程...............................................124.2子程序模块设计.................................................124.2.1状态灯显示及判断.........................................124.2.2紧停及调整时间中断子程序.................................15郑州工业应用技术学院本科生毕业论文单片机控制的交通灯设计IV4.3KEIL51的应用...................................................164.4protel99se的应用...............................................174.5小结...........................................................175系统调试...........................................................185.1调试方法.......................................................185.2调试及性能分析.................................................185.2.1红绿灯控制程序...........................................185.2.2紧急模式及深夜模式的调试.................................185.2.3车辆检测电路的调试.......................................185.3问题及解决方法.................................................195.4小结...........................................................196总结与展望........................................................20参考文献......................................................................22致谢................................................................24附录.................................................错误!未定义书签。郑州工业应用技术学院本科生毕业论文单片机控制的交通灯设计11背景意义与国内外相关研究现状1.1设计的背景及意义由于交通灯已经成