模拟交通灯控制电路

模拟交通灯控制电路

学 院：物理与机电工程学院

班 级：电子091班

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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。

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，同时也带动着传统控制的日新月异更新。在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AT89S52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单片机芯片的P2口设置红、绿灯燃亮时间的功能；显示时间直接通过单片机的P0、P3口输出，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

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 .. Keywords: Only flat machine Traffic lights Controler Design Realize

目录

引 言................................................................................................................................................ 1

摘 要................................................................................................................................................ 3

目录 ..................................................................................................................................................... 4

一 设计要求 ...................................................................................................................................... 5

1.基本要求 ................................................................................................................................... 5

2.创新部分 ................................................................................................................................... 5

二 交通管理的方案论证 .................................................................................................................. 6

三 总体方案设计 .............................................................................................................................. 6

1．系统框图 ................................................................................................................................ 6

2.工作原理 ................................................................................................................................... 7

3.计时控制方案 ........................................................................................................................... 7

4.显示控制方案 ........................................................................................................................... 7

四 芯片的选择与简介 ...................................................................................................................... 8

1. MSC-51芯片资源简介 ........................................................................................................... 8

2. 单片机的引脚 ......................................................................................................................... 9

3. 89S51单机的电源线 ............................................................................................................ 10

4. 89S51单片机的外接晶体引脚............................................................................................. 10

5. 89S51单片机的控制线 ........................................................................................................ 10

6. 89S51单片机复位方式 ......................................................................................................... 11

五 系统电路设计 ............................................................................................................................. 11

1.电路原理图 ............................................................................................................................. 12

2.电源电路 ................................................................................................................................. 12

3.单片机最小系统 ..................................................................................................................... 13

4.显示部分 ................................................................................................................................. 13

5.信号灯部分 ............................................................................................................................. 14

六 系统软件设计 ............................................................................................................................ 15

1.定时１秒的方法 ..................................................................................................................... 15

2.定时器初值计算 ..................................................................................................................... 15

3.主程序模块 ............................................................................................................................. 15

4.中断服务程序模块 ................................................................................................................. 16

5.显示程序模块 ......................................................................................................................... 17

七 结论............................................................................................................................................ 17

八 致谢............................................................................................................................................ 18

九 参考文献 .................................................................................................................................... 19

附录1：程序清单 ............................................................................................................................. 20

一 设计要求

1. 基本要求

图1

利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图上图所示。设东西向为主干道，南北为支干道。

（1）处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。

（2）绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时，原红灯按1Hz的频率闪烁。

2.创新部分

（1）各种信号灯所亮的时间由数码管显示出来。

（2）在允许加器件的情况下实现在上电时南北方向和东西方向显示不一样的时

间。