單片機(jī)控制交通燈

1、1.前言 前言1.1 1.1 研究背景 研究背景近年來(lái)隨著微控技術(shù)的日益完善和飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入，它的應(yīng)用必將導(dǎo)致系統(tǒng)控制技術(shù)從根本上發(fā)生變革，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新 。它在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能化儀表、機(jī)電一體化、家用電器領(lǐng) ] 1 [域得到了廣泛應(yīng)用，極大地提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化控制。在實(shí)際檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具

2、體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善 。 ] 3 ][ 2 [在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平的日益提高的今天，繁忙的道路交通變得越來(lái)越受到廣泛的重視，因此設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)慕煌綦娐穼?duì)我們的生活息息相關(guān)。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊?？康木褪墙煌ㄐ盘?hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序。交通信號(hào)燈是城市交通有序、安全、快速運(yùn)行的重要保障，而保障交通信號(hào)燈正常工作就成了保障交通有序、安全、快速運(yùn)行的關(guān)鍵。為此，采用 MCS-5

3、1 系列單片機(jī) 8051 為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制電路，交通燈顯示模塊，調(diào)時(shí)模塊，晶振電路，復(fù)位電路以及控制電路 ] 5 ][ 4 [，實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò) 8051 芯片的 P3 口設(shè)置紅、綠、黃燈燃亮?xí)r間，三種顏色燈交替點(diǎn)亮以及緊急情況下的中斷處理功能，以達(dá)到交通通暢，人流車流和諧有序的目的。1.2 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見(jiàn)和最有效的手段。但這一技術(shù)在 19 世紀(jì)就已出現(xiàn)

4、了。道路交通信號(hào)燈是交通安全產(chǎn)品中的一個(gè)類別，是為了加強(qiáng)道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。國(guó)內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門(mén)，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車。對(duì)于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車過(guò)程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點(diǎn)：（1） ．兩車道的車輛輪流放行時(shí)間相同，在十字路口，經(jīng)常一個(gè)車道為主干道，車輛較多，放行時(shí)間應(yīng)該長(zhǎng)些

5、；另一車道為副干道，車輛較少，放行時(shí)間應(yīng)特點(diǎn)，本文提出了一種用單片機(jī)模擬控制交通燈并且有時(shí)間顯示的方法；同時(shí)給出了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法，對(duì)在單片機(jī)應(yīng)用中可能遇到的技術(shù)問(wèn)題都有涉及。8051 單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)由 8051 單片機(jī)、鍵盤(pán)、外圍電路、交通燈顯示等模塊組成 ；系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還有緊急車輛強(qiáng)行通過(guò)等交通異常 ] 8 [狀況處理等相關(guān)功能。在本設(shè)計(jì)中，以 8051 單片機(jī)作為主控制器，采用 8051 的P1 口與指

6、示燈相連，通過(guò)串行輸入，并行輸出與數(shù)碼管相連。利用 P3 口作為按鍵輸入端口，通過(guò)查詢指令來(lái)判斷外部是否有請(qǐng)求信號(hào)，當(dāng) P3 口是低電平時(shí)，通過(guò)跳轉(zhuǎn)指令，執(zhí)行子程序。正常運(yùn)行時(shí)，主干道放行 60S(其中 5S 用于警告)，然后次干道放行 30S(其中 5S 用于警告)；這樣周而復(fù)始的運(yùn)行。當(dāng)有緊急車輛通過(guò)時(shí)，將控制鍵 K0 按下，使主次干道均為紅燈，確保緊急車輛順利通行，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的人性化、實(shí)際化。1.5 1.5 本設(shè)計(jì)主要工作 本設(shè)計(jì)主

7、要工作為了實(shí)現(xiàn)對(duì)交通道路的管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化，本設(shè)計(jì)分析應(yīng)用了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能交通燈管制的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。 ] 10 ][ 9 [本設(shè)計(jì)主要做以下幾方面的工作：一、對(duì)交通信號(hào)燈的研究意義和交通燈的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計(jì)，包括交通燈控制系統(tǒng)通常要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等各項(xiàng)應(yīng)有功能，還增加了在緊急情況下能夠手動(dòng)切換信號(hào)燈

8、讓特殊車輛優(yōu)先通行的功能。二、本文還對(duì)硬件電路中 AT89S51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要引腳功能進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的各個(gè)電路以及元器件的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析。三、進(jìn)行了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于本設(shè)計(jì)，本人采用單片機(jī)匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，對(duì)定時(shí)器、中斷以及延時(shí)原理做了詳盡說(shuō)明，總體上完成了軟件的編寫(xiě)。并介紹了 PROTEUS 嵌入式系統(tǒng)仿真與開(kāi)發(fā)平臺(tái)的使用方法，利用 PROTEUS 軟件對(duì)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真