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南通农业职业技术学院毕业论文（设计）课题名称专业及班级机电一体化3091班学号姓名李欣指导老师年月日摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。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。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理。AbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,theapplicationofSCMisunceasinglythorough,andpushthetraditionalcontroltesttechnologyisupdated.Inrealtimedetectionandautomaticcontrolofthemicrocomputerapplicationsystem,thesinglechipmicrocomputeroftenasacorecomponenttouse,onlysinglechipmicrocomputeraspectsknowledgeisnotenough,shouldaccordingtothespecifichardwarestructurewithhardwareandsoftware,tobeperfect.Withthedevelopmentofsocialeconomy,theurbantransportationproblemmoreandcausetheattentionofpeople.People,vehicles,andthecoordinationoftherelationship,hasbecomeatrafficmanagementdepartmentneedstosolveoneoftheimportantproblems.Urbantrafficcontrolsystemisdesignedfortheurbantrafficdatamonitoring,trafficlightcontrolandtransportationofthedredgecomputerintegratedmanagementsystem,itisthemodernurbantrafficcontrolcommandsystem,themostimportantpart.Withtheincreasingamountofurbanautomobiles,manybigcitiessuchasBeijing,Shanghai,nanjingandotherappearedtrafficoverloadrunningcondition,therefore,thelate80s,thesecitieshavebuiltthecityhighspeedroad,athighspeedroadconstructionintheearlystagesofthecomplete,theyalsohaveeffectivelyimprovethetraffic.However,asthevolumeoftrafficoftherapidgrowthandlackofhighspeedroadsystemresearchandcontrol,highspeedroaddidnotshowtheexpectedeffect.Whilethecityroadinhighspeedstructuralcharacteristics,alsodeterminesthefreewayinthecitytrafficwillbehighspeedroadandcommonroadtrafficofcouplingplacerestriction.So,howtouseappropriatecontrolmethod,thebestuseofgoodexpensivecitybuilthigh-speedroad,easeandrampandurbantrunkroadwiththesurroundingareasinthetrafficcongestion,moreandmorebecometransportationmanagementandthecity'splanningdepartmentofthemainproblemstobesolved.Therefore,furtherresearch,undercontrolsystemoftheurbanandruraltrafficlightcircuitprinciple.。目录第一章概述…….........................................................................................11.1单片机简介……..............................................................................11.2市场需求.............................................................................11.3.交通灯的由来与发展.......................................................11.4交通灯的功能与作用................................................................2第二章总体设计方案…………………......................................32.1设计要求...............................................................................32.2设计思路...............................................................................32.3硬件选择...............................................................................52.4程序设计................................................................................10致谢............................................................................................................16参考文献.......................................................................................................17第一章概述1．1单片机简介单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低压底功耗。1．2市场需求近年来，随着单片机档次的不断提高，功能的不断完善，其应用日趋成熟、应用领域日趋扩大，特别是工业测控、尖端武器和日用家电等领域更是因为有了单片机而生辉增色。单片机应用技术已成为一项新的工程应用技术。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。1.3交通灯的由来与发展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。1.4交通灯的功能与作用信号灯的出现，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。第二章总体设计方案2.1设计要求1.用单片机设计一个模拟交通灯，在十字路口的两个方向上各设一组红绿黄橙灯（橙色灯代表左转信号），显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯、橙灯，另一个方向是橙灯、红灯、黄灯、绿灯。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。其中橙灯、绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是15S、30S、3S、48S。3.当各条路上任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。2.2设计思路2.2.1设计总体框图根据设计要求可得出总体框图（图1-1），将单片机P0.0至P0.7口作为LED数码管的段码输入口，将P1.0至P1.5口作为LED数码管的位码输入口，做为倒计时显示时间，P2.0至P2.7口作为发光二极管的输出端，模拟红绿灯的运行状态，P1.6和P1.7接紧急按键，做为特殊情况用。图1-1设计总体框图2.2.2计时设计利用89S51内部的定时