基于51单片机的交通信号灯模拟控制系统设计

XXXXX学院毕业设计XXXX学院毕业设计（论文）课题名称交通信号灯模拟控制系统学生姓名XXX学号XXXXXXXXXXXXX系别自动化工程系专业班级机电一体化X班指导教师XX技术职务讲师XXXXXX学院教务处制XXXXX学院毕业设计XXXXX学院毕业设计（论文）任务书学生姓名XXX学号XXXXXXXXXXX指导教师XXX技术职务讲师课题名称基于51单片机设计交通信号灯模拟控制系统课题内容用51单片机设计一个十字路口的红、绿、黄交通信号灯控制系统，要求如下：1、用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。只考虑一条道路相对的两个方向，每个方向有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，每隔30秒红绿灯交替变化。在每次由绿灯亮变成红灯亮或者由红灯亮变成绿灯亮的交替变化转换时要求黄灯闪烁5秒，给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外；2、能实现正常的计时显示功能。用倒计时方法显示红灯、绿灯、黄灯还需亮的时间；3、能实现控制器总清零功能。按下某个键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。相关要求1）有完整的硬件检测电路2）有必要的程序流程图与单片机系统设计3）上位机程序的编写或规划4）要求格式正确，模块完整进度安排第五学期第2周学生完成设计开题报告第五学期第3-5周学生完成毕业设计初稿，指导教师给予修改建议。第五学期第6--16周学生全部完成毕业设计，并上交给指导教师。第六学期第4周指导教师完成毕业设计（论文）评阅，指导教师完成毕业设计评阅，第六学期7-11周各系对毕业设计进行抽答辩和评定成绩。并将最后评定的成绩登录上网。指导教师：XXX2016年9月5日XXXXX学院毕业设计XXXXX学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名XXX学号XXXXXXXXXXX系别自动化工程系专业班级机电一体化技术X班指导教师XXX技术职务讲师课题名称基于51单片机设计交通信号灯模拟控制系统阅读中外文献资料情况[1]李亚伯等编著，数字电路与系统，北京：电子工业出版社，2001年6月出版130-150[2]李双庆等编著，常用半导体器件简明手册，北京：电子工业出版社，1989年6月出版53-84[3]徐建仁主编，数字集成电路应用与实验，长沙：国防科技大学出版社，1990年2月出版，66-123[4]郝鸿安编著，常用数字集成电路应用手册，北京：中国计量出版社，1987年10月出版，153-197立题依据及主要内容在当今电子信息发达的时代，在各界领域都能发现各种单片机控制系统的应用，如：工厂、火车站、医院......可想而知单片机控制系统的实用性、广泛性，单片机控制系统不仅成本低、体积小、应用简便等优点，而且便于更换。基于AT89C51单片机的性能参数和工作原理，应用Keil单片机编译软件的C语言编程以及使用该软件开发单片机程序，说明设计的交通信号灯模拟控制系统的工作原理、程序流程和硬件结构等相关技术，指出该系统的特点。设计方案或论文提纲设计一种基于AT89C51超低功耗单片机的交通信号灯模拟控制系统，详细阐明交通信号灯模拟控制系统的工作原理，实现了一般交通信号灯控制系统的主要功能及要求，具有实用性。而以一般情况下的交叉十字路口的交通情况为背景，设计并介绍一种通用性很强的交通信号灯模拟控制系统，最终完成系统的仿真达到了设计目标。毕业设计（论文）工作计划2016年9月份确定选题、9月20号完成初稿、9月30号交给指导老师进行考核修正、10月下旬再将修改设计交给指导老师评定指导教师审核意见指导教师签字：年月日XXXXX学院毕业设计用51单片机设计交通信号灯模拟控制系统机电一体化X班XXX指导老师：XXX摘要：城市交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程投时的城市十字路口控制系统功能。借助于单片机开发板上的已有资源，构建了模拟实际系统功能的单片机扩N82C55控制LED灯模块、8位七段数码管显示控制模块和板上扩展接线模块。在分析实际系统工作流程的基础上，给出了针对单片机开发板的模拟系统C51控制程序流程。用于实际系统时，只需要将代码移植到现场设备并进行具体设置和适当修改即可，可以在满足客户需求的前提下最小化系统开发成本。交通信号灯模拟控制系统模拟了能够对信号灯进行远程授时的城市十字路口控制系统功能。基于AT89C51单片机的性能参数和工作原理，应用Keil单片机编译软件的C语言编程以及使用该软件开发单片机程序，说明设计的交通信号灯模拟控制系统的工作原理、程序流程和硬件结构等相关技术，指出该系统的特点。设计一种基于AT89C51超低功耗单片机的交通信号灯模拟控制系统，详细阐明了交通信号灯模拟控制系统的工作原理，实现了一般交通信号灯控制系统的主要功能及要求，具有实用性。该系统充分利用了AT89C51单片机的特点，使用现今单片机广泛采用的C语言编制了系统程序，并利用KeiluVision3软件进行编译运行，最终通过Proteus完成了模拟控制系统的仿真。关键词：AT89C51单片机Keil单片机编译软件仿真软件Proteus6C语言交通灯XXXXX学院毕业设计XXXXX学院毕业设计（论文）指导记录表学生姓名XXX学号XXXXXXXXXXX系别自动化工程工程系专业班级2014级机电一体化X班指导教师XXX技术职务讲师课题名称基于51单片机设计交通信号灯模拟控制系统第一次指导情况指导教师签字：年月日第二次指导情况指导教师签字：年月日注：指导情况须填明学生在毕业设计（论文）撰写过程中存在的问题，指导教师要求修改的内容或改进措施。指导情况填写不包括下达任务书和开题报告意见。XXXXX学院毕业设计XXXXX学院毕业设计（论文）初评成绩表学生姓名XXX学号XXXXXXXXXXX系别自动化工程系专业班级2014级机电一体化X班指导教师XXX技术职务讲师课题名称基于51单片机设计交通信号灯模拟控制系统指导教师意见评语：指导教师签字：年月日初评成绩：指导教师签字：年月日XXXXX学院毕业设计XXXXX学院毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名XXX学号XXXXXXXXXXX系别自动化工程系专业班级2014级机电一体化X班指导教师XXX技术职务讲师课题名称基于51单片机设计交通信号灯模拟控制系统评阅教师意见评阅评语：评阅成绩：评阅教师签字：年月日答辩小组意见答辩评语：答辩成绩：答辩小组成员签字：年月日系毕业设计（论文）评审委员会意见评定成绩系毕业设计（论文）评审委员会主任签字：年月日XXXXX学院毕业设计目录引言........................................................................11AT89C51单片机的性能参数和工作原理.........................................21.1AT89C51单片机的简要介绍..............................................21.1.18051单片机的基本结构.........................................21.1.251单片机管脚说明.............................................41.1.3各端口工作原理讲解............................................61.1.451单片机的时钟及复位........................................101.2定时器、计数器的基本结构及工作原理..................................132基于Keil单片机编译软件的C语言编程以及使用该软件开发单片机程序的方法.....142.1基于Keil单片机编译软件的C语言编程...............................142.1.1Keil单片机编译软件的简单介绍................................142.1.2Keil单片机编译软件的使用....................................143交通信号灯模拟控制系统的工作原理、程序流程和硬件结构介绍..................183.1交通信号灯模拟控制系统的工作原理的讲解..............................183.2交通信号灯模拟控制系统的硬件结构介绍................................184交通信号灯模拟控制系统的工作测试仿真介绍..................................204.1仿真软件Proteus6简介..............................................204.2交通信号灯模拟控制系统的工作测试仿真................................204.2.1控制系统程序分析.............................................20结论.......................................................................29致谢：.....................................................................30参考文献：.................................................................311引言2005年最新统计数据表明，在中国每5分钟就有一人丧身车轮，每一分钟都会有一人因为交通事故儿伤残。每年因交通事故所造成的的经济损失达数百亿元。为了减少交通事故，如今交通红绿灯已经安装在各个交通路口上，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，以免发生交通事故本文以一般情况下的交叉十字路口的交通情况为背景，设计并介绍一种通用性很强的交通信号灯模拟控制系统，最终完成系统的仿真达到了设计目标。系统的核心是AT89C51超低功耗单片机，利用Keil软件进行控制程序的开发来对交通信号灯模拟控制系统的模拟及控制。文中详细阐述了AT89C51单片机的性能参数和工作原理，并介绍了基于Keil单片机编译软件的C语言编程以及使用该软件开发单片机程序的方法，说明了设计的交通信号灯模拟控制系统的工作原理、程序流程和硬件结构等相关技术，指出了该系统的特点。另外，文中还简单介绍了电子仿真软件Proteus6的特点及使用方法。21AT89C51单片机的性能参数和工作原理1.1AT89C51单片机的简要介绍微控制器是交通信号灯模拟控制系统的核心,它完成对模拟信号的输入接受处理和控制信号的输出控制外部设备的功能。AT89系列单片机是通用性强、功耗小、使用广泛、性能优良的微处理芯片。考虑本设计的具体设计要求，选择AT89C51单片机作为控制核心，它是