基于单片机的教学演示模块之交通信号灯控制4月10日

普通本科生毕业设计（论文）（2011届）题目基于单片机教学演示模块之交通信号灯控制系统姓名赵虎成专业班级计算机科学与技术0701班指导教师（职称）王立红（副教授）完成日期2011年4月3日1基于单片机教学演示模块之交通信号灯控制系统摘要：交通控制系统是近代社会随着物流、出行等交通发展产生的公共管理系统。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的科技手段加以实现。本文在对目前交通控制进行深入分析的基础上，运用ULN2003驱动继电器来控制信号灯的亮灭，同时利用74HC573的锁存与直通功能来显示倒计时。本系统由单片机最小系统、红黄绿三色交通信号灯控制电路、LED数码管显示电路、按键控制模块组成。系统除基本交通灯功能外，还具有夜间模式、高峰期模式、低峰期模式、紧急情况模式等相关功能。理论证明该系统能够简单、经济、有效的疏导交通，提高交通路口的通行能力。关键词：继电器；信号灯；倒计时TeachingdemonstrationmodulesbasedonsinglechipcontrolsystemoftrafficlightsAbstract：Trafficcontrolsystemisamodernsocietywiththelogistics,travelandothertransportdevelopmentinthepublicadministrationsystem.Toensuresafeandefficienttrafficorder,inadditiontodevelopingaseriesoftrafficrules,butalsoacertaindegreeofscientificandtechnologicalmeansmustbeachieved.Inthispaper,thecurrentin-depthanalysisoftrafficcontrolbasedontheuseofULN2003relaydrivertocontrolthebrightlightsoffatthesametimeandthroughtheuse74HC573latchfunctiontodisplaythecountdown.Thesystemconsistsofthesmallestsinglechipsystem,theredyellowandgreenthree-colortrafficsignalcontrolcircuitry,LEDdigitaldisplaycircuit,composedofkeycontrolmodule.Inadditiontothebasicfunctionofthesystemoftrafficlights,italsohasnightmode,thepeakmode,low-peakmode,emergencymode,andotherrelatedfunctions.Theoreticalproofthatthesystemissimple,economicalandeffectiveflowoftraffic,improvetrafficjunctioncapacity.Keywords:relays;lights;countdown2前言由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增，大中型城市的交通正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题，在这种背景下，对十字路口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题，是保障对十字路口的交通安全和充分发挥十字路口通行能力的重要措施，是解决城市交通问题的有效途径。所以，改变和完善我国现有的交通系统，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。基于整个交通控制系统的发展情况，本设计主要进行如下方面的研究：用智能、集成且功能强大的单片机芯片为控制中心，设计出一套十字路口的交通控制系统，以指挥该路口的实时通行状态。本设计主要做了如下三方面的工作：一是确定系统交通控制的总体设计，包括十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能。二是硬件电路的总体设计，对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。三是进行软件系统的总体设计，采用汇编语言编写，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原理，总体上完成了且实现了毕业设计的功能要求。本系统采用STC系列单片机STC89C52RC为核心器件，通过单片机P1口输出的高低电平控制红黄绿交通信灯号的亮灭；P0口输出的共阳极字段码经过74HC573送给数码管来显示倒计时时间；东西、南北两路红绿灯循环点亮，当绿灯倒计时为零时，绿灯灭，同时让该路黄灯亮，亮的时间与红灯剩余的时间相等；当黄灯与红灯的时间均为零时，两向红绿灯对调（即原来亮红灯方向亮绿灯，亮绿灯的方向亮红灯）。系统除基本交通灯功能外，还具有夜间模式、高峰期模式、低峰期模式、紧急情况模式等相关功能。理论证明该系统能够简单、经济、有效的疏导交通，提高交通路口的通行能力。3目录第1章绪论...........................................................................................................................41.1交通灯控制系统的选题背景........................................................................................41.2交通控制系统选题的现实意义....................................................................................41.3国内外研究现状及其发展............................................................................................41.4交通控制存在的问题....................................................................................................5第2章交通控制系统总体设计.............................................................................................62.1交通控制系统的通行方案设计....................................................................................62.2控制系统的功能要求....................................................................................................62.3交通控制系统的基本构成及原理................................................................................72.4硬件电路的设计............................................................................................................72.4.1硬件总电路构成及原理.........................................................................................72.4.2电路构成.................................................................................................................82.4.3电源电路设计.........................................................................................................8第3章系统软件设计...........................................................................................................93.1软件主程序流程图设计................................................................................................93.2软件子程序设计..........................................................................................................103.2.1键盘扫描子程序（KEYSCAN）........................................................................103.2.2延时子程序（DELAY）.....................................................................................103.2.3平峰期子程序（PF）..........................................................................................113.2.4高峰期子程序（GF）..........................................................................................123.2.5低峰期子程序（DF没有键按下时默认程序）.................................................123.2.6紧急情况处理子程序（JJQK）..........................................................................123.2.7夜间模式子程序（YJMS）................................................................................123.2.8显示子程序（DISPLAY）..................................................................................133.2.9正常指挥子程序(START1).................................................................................143.2.10T0中断服务子程序..........................................................................................173.2.11查表子程序1