当前位置:文档之家› 单片机的交通灯控制系统的工作原理

单片机的交通灯控制系统的工作原理

毕业设计(论文)(2014届)基于单片机的交通灯控制系统2014年5月摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是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,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。

十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式很多。

本系统采用MSC-51系列单片机Intel8031和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现了能根据实际车流量通过8031芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能;为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片,避免了系统因为死机而停止工作的情况发生;显示时间直接通过8255的PA、PB口输出;交通灯信号通过PC口输出;交通灯的点亮采用VT双向晶闸管来控制,直接采用220V交流电源驱动,系统实用性强、操作简单、扩展性强。

关键词:单片机交通灯控制器设计实现Based on the design of the controler of traffic lights of single flat machinewith realizationTANG Bo(Grade 2001 ,Computer Science and Technology[Educational direction], College of Mathematics and Computer Science,Chongqing Three Gorges University ,Wanzhou,Chongqing 404000)Abstract: In recent years along with science and technology develop fast, the application of single flat machine is moving towards thorough continuously, at the same time drive traditional control detection day the benefit of new moon update. In the only flat machine application system of the automatic control and detection of real time, only flat machine is often to use as a key parts, only single flat machine aspect knowledge is insufficient , return should basis specificly hardware structure, as well as aim at the software that applies object characteristic specificly combination, perfect.Crossroads vehicle wear comb, pedestrian Xi Rang, turn to be all right lane, person pedestrian says , methodically. Do you lean what to realize this orderly order? What lean is that the automatic command system of traffic signal lamp. Traffic signal lamp control way is many . This system adopts MSC-51 series only flat machine Intel8031 with but programming parallel interface chip 8255 A of I/O is central device the design controler of traffic lights, haverealized can measure according to actual wagon flow the P1 installation bonus and green light that passes through 8031 chips burn to light the function of time; For system stabilize reliable have adopted MAX629 the chip " dog looks after the house ", have avoided that system stops working condition because of halting to occur; Show that time is directly exported through PB and PA of 8255; The signal oftraffic lights is exported through usually PC mouth; The point of traffic lights light to adopt VT two-way Jing floodgate pipe come to control, directly drive with the alternating current source of 220 V, practicality is strong, operating is simple.Keywords: Only flat machine Traffic lights Controler Design Realize目录摘要 (2)目录 (4)第一章概述 (6)1.1引言 (6)1.2设计背景 (6)1.3设计目的 (7)1.4设计要求 (7)第二章系统总体方案及硬件设计 (8)2.1设计原理 (8)2.2各功能模块设计 (8)2.2.1 单片机AT89S52介绍 (8)2.2.2 总体方案 (9)第三章各功能模块设计(芯片简介) (10)3.1MSC-51芯片简介 (10)3.28255芯片简介 (12)3.374LS373简介 (13)3.4其他器件 (14)第四章系统硬件设计 (15)4.1交通管理的方案论证 (15)4.2系统硬件设计 (15)4.2.1 系统总框图如下 (16)4.2.2 交通灯硬件线路图 (17)第五章控制器的软件设计 (18)5.1每秒钟的设定 (18)5.2计数器硬件延时 (18)5.2.1 计数器初值计算 (18)5.2.2 计算公式 (18)5.2.3 1秒的方法 (18)5.2.4 相应程序代码 (19)5.3软件延时 (19)5.4时间及信号灯的显示 (20)5.4.1 AT89S52并行口的扩展 (20)5.4.2 显示原理 (20)5.4.3 8255PA口输出信号接信号灯 (20)5.4.4 8255输出信号与数码管的连接 (21)5.4.5 8255与AT89S52的连接 (21)5.5程序设计 (22)5.5.1流程图如图所示 (22)5.5.2 程序源代码 (23)第六章看门狗硬件电路 (28)6.1软件看门狗 (28)6.2硬件看门狗 (28)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第一章概述1.1 引言在今天,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。

1914年,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,安装在纽约市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。

1.2 设计背景人们越来越关注城市交通问题,而交通灯在安全行车过程中起十分重要的作用, 现在交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯, 加上一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用, 但根据实际行车过程中出现的情况, 主要有如下几个缺点: 1、车道让车轮流放行时间相同且固定, 在十字路口, 经常出现有些车道车辆较多, 放行时间应该长些;而有些车道车辆较少,放行时间应短些。

2、没有考虑紧急车通过时, 两车道应采取的措施, 譬如, 有消防车通过执行紧急任务时, 两车道的车都应停止, 让紧急车辆通过。

根据行车过程中出现的实际情况, 如何合理高效地利用交通灯指示交通情况,这是一个迫切需要解决的问题。

1.3 设计目的1. 进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。

2. 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性,控制方法。

3. 通过课程设计,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。

4. 通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

相关主题