智能交通灯设计-毕业设计
图1 系统总体结构框图
1.5. 课题研究的意义
在当今飞速发展的时代，交通工具对我们有很大的帮助，各种工具的增加，交通堵塞成为一个严重的问题，对于交通的管理成为重要的一部分，交通管理直接影响到交通的效率，本设计根据车流浪的大小智能控制红绿灯的时间，极大的提高了交通效率，减少堵塞，避免堵塞交通事故。

2. 单元电路设计
2.1. 单片机概述
STC89C51最高工作频率80MHZ ，工作在5V 电源下，片内含可反复擦除1000次的只读程序存储器，2个16位定时器/计数器，32个I/O 口，具有上电自动复位和按键手动复位功能，适应环境能力强，可工作在-75℃到+85℃，STC89C51可直接编程，不需要编程器。

图2 STC89C51实物图
红绿灯 显示模块
数码管 显示模块
车流量 检测信号
STC89C51 单片机
电源 模块
2.2. 74HC573芯片简介
74HC573八路锁存器，属于高新能的COMS器件，在与单片机连接时不需要新的驱动，直接可以使用，74HC573的输出与输入一样，对单片机输出的数据有很好的寄存与输出功能，同时具有一定的保持功能，当输入消失时，输出任然保持一定时间。

74HC573特点：
输入输出口分布在芯片的两侧，为电路提供简便的接口。

为单片机和负载提供传输口。

2.3. 光电开关概述
光电开关广泛应用于各个产业中，光电开关对我们的生活有很大的帮助，不管是军事科技，还是生活电器都大量的使用这些传感器，光电开关对测速、计数、检测物体的存在、检测物体的大小都有着实际的运用。

通过与其他传感器的对比，光电开关工作原理简单、成本低、实用价值高、抗干扰能力强，因此广泛应用在自动与半自动的产业中。

光电开关通过发射一个脉冲信号，在一定的范围内，如果有物体经过，那么，光信号就会被反射回来，光电开关再将光信号转换为电信号，将电信号送到单片机，经过一定的程序处理，对信号计数，在一定的时间内，单片通过程序处理，根据车流量的多少而改变红绿灯的时间，从而实现智能调节时间。

图3 红外开关
2.4.报警电路设计
将蜂鸣器接在P2.2口，蜂鸣器一段接电源，另一端接输入。

蜂鸣器是由电磁线圈和振动膜组成，电流进过电磁线圈产生磁场使得振动膜片发出声音，单片机I/O口的电流很小，所以需要电路放大电流，加入一个三极管对电流放大，蜂鸣器才能正常工作。

本设计中蜂鸣器有着报警功能，当某一方向上是红灯时，这时如果有车经过，那么本系统就会提出警示，当时绿灯时，报警停止，报警对交通有着重要的作用，时刻提醒人们注意交通安全，对降低交通事故很很大的帮助。

图4 报警电路
2.6.系统设计
图6 系统总电路
系统说明：
接通电源后，首先南北方向绿灯，东西方向红灯，倒计时30秒，当倒计时25秒时，南北方向黄灯，倒计时5秒，5秒后，南北方向红灯，东西方向绿灯。

本系统具有更具车流量智能调节红绿灯的时间，红外光电开关对车道上经过的车辆计数，每当一辆车经过是，红外光电开关便接收一个信号，将这个信号送T1口，T1口对信号计数，经过一分钟，T1口将计数送入系统，根据相应的程序调节红绿灯显示的时间。

本系统中分三个层次，当计数小于15的时候，进行30秒倒计时，当计数在15到25之间时，进行40秒倒计时，当计数大于25时，进行50秒倒计时。

当某一方向红灯时，如果有车辆经过，这时系统将给出警报，蜂鸣器进行报警。

同时，智能交通灯有7个按键，在单片机左边第9引脚的是复位引脚，当按下S1时，全部亮红灯，此时是紧急模式，全路禁行，以处理紧急情况；当按下S2时，全部亮绿灯，以备需时之用;当按下S3时，全部亮黄灯；当按下S4时，此时可以测试车流量的数据；当按下S5时，南北通行，而东西禁行；当按下S6时，东西通行，而南北禁行。

3．系统仿真与调试
3.1.系统仿真
图7 智能交通灯仿真图当接通电源时，南北方向通行，开始30秒倒计时，东西方向红灯，南北方向倒计时25秒后，亮黄灯，倒计时5秒后，南北方向红灯，东西方向绿灯。

图8 接源显通电示
当红外光电开关检测车流量小于20辆每分钟时，红路灯倒计时30秒；当红外光电开关检测车流量在20辆到30辆之间时，红路灯倒计时40秒；当红外光电开关检测车流量大于30辆每分钟时，红路灯倒计时50秒。

图9 50S倒计时
当按下S1时，全部亮红灯，此时是紧急模式，全路禁行，以处理紧急情况。

图10 按下S1全路禁行
当按下S2时，全部亮绿灯，以备需时之用。

图11 按下S2全路绿灯当按下S3时，全部亮黄灯。

图12 按下S3全路黄灯
当按下S4时，此时可以测试车流量的数据。

此时南北车道的车流量为27辆每分钟。

图13 按下S4车流量统计
当按下S5时，南北通行，而东西禁行。

图14 按下S5南北通行
当按下S6时，东西通行，而南北禁行。

图15 按下S6东西通行
3.2.调试
首先在proteus绘制电路图，绘制好电路图，加载程序，红绿灯显示正常，数码管出现乱码。

图16 电路调试
检查程序，重新加载，同样是乱码。

图17 电路调试
检查硬件，仔细观察电路焊接，没有发现明显的线路问题，用万用表测试，经过几番测试，发现单片机的P0.3口脱焊，P0口正是连接数码管，改正过后再测试，显示正常。

图18 电路正常显示。