基于单片机的交通灯控制系统

智能交通灯控制系统,设计课题的背景及其意义交通灯的作用自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故起到了显著的效果。传统交通灯传统交通灯控制系统从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。但是，随着社会的不断进步，传统的交通灯的缺陷也日益出现，其中设计过于死板，红绿灯交替变换时间过于程式化是最突出的问题。,第一部分课题的背景及其意义,第一部分课题的背景及其意义,智能交通灯控制系统该系统由车辆检测电路、信号灯电路、时间显示电路、紧急转换电路四部分组成。以低功耗，高性能CMOS8位AT89S51单片机为控制芯片，利用汇编语言设计。,控制器的系统框图,第一部分课题的背景及其意义,智能交通灯控制系统设计的意义国内的交通灯一般设在十字路门，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，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。2没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。,第二部分模块功能分析,车检测模块,用来判断各方向车辆状况,比如：20秒内可以通过的车辆为20辆，当20秒内南往北方向车辆通过车辆达不到20辆时，判断该方向为少车，当20秒内北往南方向车辆通过车辆也达不到20辆时，判断该方向也为少车，下一次通行仍为20秒，当20秒时间内南往北或北往南任意一个方向通过的车辆达20辆时证明该状态车辆较多，下一次该方向绿灯放行时间改为40秒，当40秒内通过的车辆数达45辆时车辆判断为拥挤，下一次绿灯放行时间改仍为40秒，当40秒车辆上通过车辆达不到45辆时，判断为少车，下次绿灯放行时间改为20秒，依此类推。,第二部分模块功能分析,时间显示模块,在交通信号灯的正上方安装一个可以显示绿灯通行时间，红灯等待时间的显示电路，采用数码管显示电路是一种很好的方法。由于东往西方向和西往东方向显示的时间相同，南往北方向和北往南方向显示的时间也相同，所以只需要考虑四位数码管显示电路，其中东西方向两位，南北方向两位，两位数码管可以时间的时间为0-99秒完全可以满足系统的要求,数码管连接方法,第二部分模块功能分析,紧急停止模块,紧急停止模块，是利用外部中断0实现功能。当遇到紧急情况，CPU响应中断请求，转入执行相应的中断服务程序（全部跳转到红灯，从而转入人工指挥交通），当前数据会进入堆栈保存。关闭紧急状态后，中断停止，会自动弹出堆栈区保存断点地址，放回中断前原程序中。,信号灯模块,对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，因此，采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制6个信号灯。通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来模拟交通信号灯的管理。每延时一段时间，灯的显示情况都会按交通灯的显示规律进行状态转换。通过延时时间送显，可以在原有的交通信号灯系统的基础上，增添其倒计时间的显示功能，实现其功能的扩展。,AT89S51系列单片机主要引脚,对于未来的交通灯，它或者就不再只是指挥车停车走这么简单，随着道路拥堵的加重，堵车现象的越加频繁，它在堵车的时候也将能够展现威力。它或许能够代替一个真正的交通警察来疏导拥堵的车流，例如，它可以将一束光线打到它想要指挥的某辆车上，然后