基于单片机的交通灯模拟控制系统张金瑞

太原理工大学阳泉学院毕 业 设 计毕业生姓名 ： 张金瑞专业 ： 电气工程及其自动化学号 ： 120712043指导教师 耿素军所属系（部）：信息系2016 年 6 月太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目： 基于 89S51 的交通灯模拟控制系统设计信息 系 电气工程及其自动化 专业 姓名 张金瑞 设计时间： 2016 年 3 月 28 日 2016 年 6 月 3 日评阅意见：成绩：指导教师： （签字）职 务： 年 月 日太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目： 基于 89S51 的交通灯模拟控制系统设计信息 系 电气工程及其自动化 专业 姓名 张金瑞 设计时间： 2016 年 3 月 28 日 2016 年 6 月 3 日评阅意见：成绩：评阅教师： （签字）职 务： 年 月 日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡信息 系 电气工程及其自动化 专业 姓名 张金瑞 答 辩 内 容问 题 摘 要 评 议 情 况记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师成绩评阅教师成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为 100 分制，指导教师为 20%，评阅教师为 30%，答辩组为50%。专业答辩组组长： （签名）年 月 基于 AT89S51 的交通灯模拟控制系统设计摘 要随着现代社会对交通运输的日趋依赖，交通灯成为了人们生活中不可或缺的一部分。传统的交通灯控制系统虽然在一定程度上可以满足指挥路口交通的需要，但随着城市规模的不断扩大，原有的交通灯控制系统已经表现出明显的缺点：红绿灯时间相对固定，不能伴随车流量的改变而调整红绿灯的显示时间。本设计以 AT89S51单片机为核心，外接外围电路构成基本电路，使硬件电路能适应所完成的控制功能。本文课题主要介绍了一个基于 AT89S51单片机的交通灯模拟控制系统，该系统由时间调整电路、信号灯电路、时间显示电路和紧急转换电路四部分组成。详细介绍了利用 AT89S51设计实现交通灯模拟控制系统的过程，重点对硬件设计、软件编程以及各模块系统流程进行了详细分析，对各部分的电路也分别进行了介绍，在 Keil 软件中编写汇编语言程序，最后用 Proteus 软件进行仿真，基本实现了智能交通灯的模拟。该系统可控制红、绿、黄灯按时间依次变换，并有倒读秒功能。在此基础上，通过对车流量的情况进行数据采集。将采集的数据进行分析比较，根据比较的结果，使交通信号灯时间可根据车流量改变，提高了交叉口的通行效率。关键词：单片机；交通灯；模拟控制IAbstractAs modern society increasingly rely on for transportation, traffic lights has become the indispensable part of peoples life. Although to some extent, the traditional traffic light control system can meet the needs of command intersection traffic, but with the enlargement of city scale, the original traffic light control systems have shown obvious disadvantages: traffic light time is relatively fixed, not along with the change of the flow adjustment of traffic lights show time.This design uses AT89S51 microcontroller as the core, constitute the basic circuit, external peripheral circuit that can be adapted to control the functions performed by hardware circuit. This paper describes a AT89S51 microcontroller-based traffic light control system, This system consists of adjusting time circuit, signal circuit, time display circuit, emergency circuit four parts. Combining the fuzzy control in mathematics. Detailed description of the use AT89S51 development process of the traffic light control system. Focus on a detailed analysis of the hardware design; software programming and debugging process of the modular system, on the part of the circuit are introduced one by one.In Keil software written in assembler language program, and finally with the Proteus software simulation, the basic realization of the intelligent simulation of traffic lights. The system can control red, green, yellow light according to time, in turn, transform, and has function of seconds. On this basis, through the situation of traffic data collection. Will collect the data transmitted to the control center, carries on the analysis comparison. According to the result of comparison, making the traffic lights time may be changed according to the number of cars, improving the efficiency of the intersection traffic . Key words: single chip microcomputer; The traffic light; analog controlII目 录摘 要 .IAbstract .II1. 绪论 .11.1 选题背景 .11.1.1 交通灯的发展历史 .11.1.2 国内外研究动态 .21.1.3 我国交通灯现状 .21.2 基于单片机的交通灯控制系统的设计意义 .31.3 设计主要研究内容 .42. 交通灯模拟控制系统总体设计 .52.1 交通灯模拟控制系统通行方案设计 .52.2 交通灯模拟控制系统的功能要求 .62.2.1 红绿灯显示 .72.2.2 倒计时显示 .72.2.3 车流量检测及时间调整 .72.2.4 紧急处理 .72.3 交通灯模拟控制系统的基本构成及原理 .83. 系统硬件电路设计 .93.1 硬件系统总电路构成及工作原理 .93.1.1 系统硬件电路构成 .93.1.2 系统工作原理 .93.2 主控制模块 .103.2.1 主控制器 .103.2.2 最小系统模块 .153.2.3 按键模块 .163.3 信号灯控制模块 .173.3.1 发光二极管 .183.3.2 信号灯驱动电路 .183.4 时间显示模块 .193.4.1 LED 显示结构与原理 .203.4.2 LED 显示接口及显示方式 .203.4.3 LED 显示驱动方式 .213.4.4 LED 驱动器件选择 .223.5 车流量检测模块 .233.5.1 车流量检测传感器的选型 .233.5.2 车流量检测器工作过程 .243.6 电源电路设计 .254. 系统软件程序设计 .274.1 主程序设计 .274.2 倒计时程序 .28III4.3 外部中断程序 .314.4 其他程序设计 .324.4.1 时间中断程序 .324.4.2 数码管显示程序 .324.4.3 延时程序 .33 4.5 理论基础知识 .334.5.1 定时器原理 .33 4.5.2 软件延时原理 .344.5.3 中断原理 .345. 软件仿真 .355.1 P