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四川信息职业技术学院毕业设计说明书（论文）设计(论文)题目：基于单片机的数字交通灯________________________________专业:电子信息工程技术班级:电信07-2班学号:0710104169姓名:官蕾指导教师:熊建云二OO九年十二月二十日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名官蕾学号0710104169班级电信07-2班专业电子信息工程技术设计题目基于单片机的数字交通灯指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注熊建云副教授四川信息职业技术学院计算机系13908128704设计内容：（1）设计指标①设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求东西方向车道和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为20秒。时间可设置修改；②在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮3秒钟，才能变换运行车道；③黄灯亮时，要求每秒闪亮一次；④东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用倒计时的方法）；（2）设计要求⑤画出电路原理图（或仿真电路图）；⑥元器件及参数选择；⑦单片机程序设计与编程；⑧电路仿真与调试；进度安排：1.第6-7周：确定设计任务，查找资料，拟定设计方案；2.第8-9周：软、硬件功能划分，系统硬件电路的设计；3.第10-11周：软件结构设计、设计软件流程图并编制相应的软件；4.第12-14周：系统工作原理分析，综合调试，整理资料，拟定初稿；5.第15-16周：检查定稿，准备答辩；6.第17-18周：答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：[1]沈鸿星．LED交通信号灯系统的硬件设计[J]．电子工程师，2004(03)[2]张毅坤．单片微型计算机原理及应用．西安电子科技大学出版社，1998[3]余锡存，曹国华．单片机原理及接口技术[M]．陕西：西安电子科技大学出版社，2000审批意见教研室负责人：年月日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)I目录摘要...................................................................................................................................1第１章绪论...................................................................................................................2第2章方案设计与论证...................................................................................................4第3章系统硬件设计.......................................................................................................63.1总体设计...............................................................................................................63.2单片机最小系统...................................................................................................63.3显示及其驱动模块...............................................................................................73.3.1键盘与状态显示功能............................................................................73.3.2倒计时计数功能....................................................................................8第4章系统软件设计.......................................................................................................84.1软件总体设计.......................................................................................................84.2软件主要子程序设计.........................................................................................104.2.1设置状态子程序设计..........................................................................104.2.2键盘模块子程序设计..........................................................................10第5章系统调试与测试.................................................................................................125.1系统操作说明.....................................................................................................125.2调试.....................................................................................................................12结论.................................................................................................................................13致谢.................................................................................................................................14参考文献.............................................................................................................................15附录1交通灯的总体设计原理图..................................................................................16附录2程序清单..............................................................................................................18四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第1页摘要本系统由单片机系统、键盘、LED显示、交通灯演示系统组成。系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。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。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。关键词单片机；交通灯；控制器四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第2页第１章绪论随着我国社会经济的发展，城市化、城镇化进程的加快，道路交通堵塞问题日趋严重，如何对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题，显然交通灯在其中起着不可缺少的作用。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。它由红绿两种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年开始安装于纽约市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。四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第3页我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后。道路拥挤、阻塞现象及交通事故常有发生。如何利用当今自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，提高车辆速度，减少交通事故是值得我们研究的新课题。交通灯是城市交通中的重要指挥系统，它与人们日常生活密切相关。随着人们生活水平的提高，对交通管制也提出了更高的要求，因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性，本文介绍的交通灯控制系统除具有一般的红绿灯显示功能外，还具有倒计时功能，以方便人们的生活需求。此系统的核心控制器是MCS-51系列单片机中的AT89C51。本次设计对红绿灯显示系统、按键系统都采用keil软件调试程序，并给出了调试过程及全部程序代码。四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第4页第2章方案设计与论证本设计以单片机为核心，以LED数码管作为倒计时指示，根据设计的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。系统总体设计框图如图1-1所示。图1-1系