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第三届“飞兆杯”电子设计竞赛 初赛设计报告第三届“飞兆杯”电子设计竞赛（2012年度）初赛报告 项目中文名称：基于单片机的交通信号灯的设计项目英文名称：the design of traffic light baseed on single chip microcomputer 参赛队员： 孙文 孔梦莹 诸雪艳 指导教师： 陈巍 参赛院系： 基础工程与训练中心 材料工程学院 填 写 说 明1、本报告系第三届飞兆杯电子设计初赛报告，须填写内容包括：报名参赛的项目名称（中英文）及队号报名参赛的项目中所用到的元器件报名参赛的项目摘要（中英文）报名参赛的项目其实现的构思及方案2、 所有参赛项目必须为一个基本完整的设计。设计方案描述旨在能够清晰准确地阐述（或图示）该参赛队的参赛项目（或方案），字数不限。3、 参赛队应自觉遵守知识产权的有关法规，不得侵犯他人的知识产权或其他权益。4、请于2012年3月16日15：00前提交打印稿2份至基础实验与训练中心c208及电子版一份至项目计划使用器件列表注：请写明项目中计划使用的器件/开发板详细型号。器件型号数量用途LED液晶显示屏4显示红绿黄灯的时间二极管（红）5指示车辆停止二极管（黄）5指示车辆提醒二极管（绿）5指示车辆通行电阻50板子4设计电路排阻1红外排管4检测车的数量单片机1控制芯片单片机插座1晶振1提供基本的时钟信号电容5插座4控制交通灯的开关普通小开关4电路的通断自锁式小开关4电路的通断锡丝一卷红外对管4对检测车的数量12项目摘要摘要： 城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注，如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分，在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。近年来，逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等12为代表的多种交通检测技术3。车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测，获取相关交通参数，以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。 设计中选用AT89S51作为交通灯控制器的处理芯片，由单片机的P1口给出控制信号控制控制交通等运行。设计中首先运用KeilC51对编写程序进行调试，并利用PROTEUS7.1对软件进行仿真分析，实现系统运行所要求的功能，然后动手制作设计。该设计方法对学习单片机设计开发具有代表性。英语摘要：The city has gradually get intelligent transportation of social concern, how to through the intelligent transportation system construction to ease the increasingly serious traffic problem has already become the research focus in the field of transportation. Traffic detection system is intelligent transportation (ITS) part of the foundation, in urban road construction, national highway tunnel construction, building Bridges and traffic flow of the basic theory study occupies a very important position. In recent years, gradually developed air pipeline detection technology, induction detection technology, wave frequency detection technology and video detection technology 1 2 as a representative of a variety of traffic detection technology 3. Traffic is mainly detected through all sorts of sensing equipment to detect the road vehicles, access to relevant traffic parameters, in order to achieve each section of highway traffic and abnormal events to be automatic detection, monitoring and alarming, etc purpose. Other methods are concerned, video image based on the testing technology involves the video collection, transmission, image processing, artificial intelligence, and depending on the computer项目实现构思（建议包括：创新点描述、特色描述等） 交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。为此，采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制电路，红绿灯循环点亮，并以漏斗的形状通过LED液晶显示屏来显示时间的多少以及紧急情况下的中断处理功能。外形为沙漏状的特殊含义：沙漏 也叫做沙钟，英文名称：sand clock;sand glass 是一种测量时间的装置。西方沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成的。通过充满了上面的玻璃球的沙子穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球，该沙漏可以被颠倒以测量时间了，一般的沙漏有一个名义上的运行时间1个小时。沙漏象征着爱情、友谊和幸福，这里指的是我们要永远的幸福，永远地珍惜爱情和友谊! 时间在消逝.事物在变迁. 岁月流逝,记忆消失,当思念已无,回忆已是奢望. 遗忘的时光.只会沉封于心底. 男生送女生沙漏是 等待 珍惜时间别浪费青春 女生送喜欢的男生沙漏是 时间流逝 青春短暂啊 希望你去珍惜自己啊 不同颜色的沙漏代表是 白色代表健康.紫色代表品位.粉色代表天真.蓝色代表活力 沙漏一是代表时间流逝,要珍惜.那颜色方面可能没有什么区别. 二也能代表爱情. 蓝色沙漏有代表我爱你的意思. 联想到黄色丝巾之意,可能黄色沙漏能代表友爱之情吧. 送沙漏表达了一种惜别之情。沙子洒落的过程也是回忆朋友之间美好片段的过程。沙漏的沙子就是朋友之间美好的回忆。在我们这里使用沙漏是说明大家要珍惜生命，宁等五分钟，不抢一秒钟，珍惜生命，造福千万家。车流量检测系统由红外传感器检测电路、放大电路、单片机AT89C51、MAX813L组成的看门狗电路、串行EEPROM存储器电路和液晶显示器电路等组成。该系统可以实现对应车道的车流量显示。红外传感器安装于道路下方。当有车辆通过时，传感器输出的微弱信号被送到检测放大电路，经放大整形后输出脉冲信号，最终形成矩形脉冲送入单片机进行计算，再通过液晶显示器显示。故设计了一套电路来实现车辆的探测进而可以进行车流量统计具有一定的实用性。项目实现方案：（建议包括：方案比较，系统架构图、设计与论证，理论分析与计算，软件流程图及关键模块分析等）方案比较（1） 电源提供方案：方法一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。方法二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，我们选择第二种方案。（2） 显示界面方案方法一：完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，无法胜任要求。方法二：完全采用点阵式LED 显示。这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作；但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。因为我们所设计的交通灯是漏斗形的，所以采用第二种方案计算车流量的方案方法一：采用红外探测仪，因为红外探测仪探测的范围比较窄，所以比较低的小轿车难以探测到，而且几辆车同时并行时无法探测到方法二：采用红外传感器探测，在离十字路口较远处放一排红外传感器探测车辆的总数；再在十字路口处用红外传感器分别统计往左，往前，往右的车辆的数目。（一个小时分四次统计，并求平均值，将求得的平均值反馈给LED灯，让灯确定统计下一个小时，红、绿、黄分别的时间。） 因为用两排传感器检测的值比较准确，所以采用第二种方案。 状态 北 西 南 东绿 黄 红绿 黄 红绿 黄 红绿 黄 红 00 0 10 0 10 0 10 0 1 10 0 11 0 00 0 11 0 0 20 0 10 1 00 0 10 1 0 31 0 00 0 11 0 00 0 1 40 1 00 0 10 1 00 0 1 东西、南北两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、