基于AT89C51单片机的交通灯研究设计

学 院 题 目 信息与机电工程学院 指导教师姓名/职称 基于AT89C51单片机的交通灯设计 本选题的意义及国内外发展简况： 自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。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，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和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。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，这一技术早在19世纪就已经出现。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。从那以后经过不断地发展，逐渐演变成现在的交通信号灯控制系统，红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”，黄灯是警告信号。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。 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人.车.路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。交通灯用倒计时方式表示红绿灯的切换时间，时间显示器的作用是协助红绿灯工作，跟随红.绿灯反复地进行切换。目的是为了使驾驶员和行人能够看见红绿等亮的时间还剩几秒以便停车线以内的驾驶员和行人能够更清楚地知道此时该继续通行或减速，才不会使驾驶员盲目地加速或减速停车而阻碍另一干道车辆或行人的通行，从而可以提高叉口车辆及行人的流通率，当然也可以减少事故的发生，为交通安全提供保障 。 研究内容： 设计一个交通灯。使用AT89C51单片机模拟实现十字路口的交通灯，使交通灯拥有亮灭.倒计时显示等功能，编程使相应位复/置位来实现信号灯的亮/灭控制，使得十字路口的红.绿灯交替点亮；在灯色交换时，绿灯闪烁再黄灯亮提醒。使用Proteus软件进行设计及仿真，达到目的。 研究方法.手段及步骤： （1）通过所寻找的资料和有关文献学习单片机基本知识，原理。进行设计，画出原理图。 （2）学习Proteus软件的使用，尝试编写并调试程序。用该软件进行设计并模拟交通灯。 （3）掌握和理解设计各部分的工作原理.选择芯片器件.模块化编程等多项知识。使用Proteus软件通过不断地测试，最终得出优化方案。 （4）最后对课题成果加以总结并完成毕业设计报告。 V

主要参考文献： 1.张齐 朱西宁： 《单片机应用系统设计技术-基于C51的Proteus仿真》. 电子工业出版社。 2.李朝青： 《单片机原理及接口技术（第3版）》. 北京：北京航空航天大学出版社。 3.何立民： 《单片机应用技术大全》. 北京：北京航空航天大学出版社。 4.余锡存 曹国华：《单片机原理及接口技术》. 西安电子科技大学出版社 5.郭天祥：《新概念51单片机C语言教程——入门.提高.开发.拓展全攻略》 摘要

随着全球城市化进程的加快，机动车的数量大增，各地的交通承受的压力都很大，因而出现的问题也越来越多。如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道.城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。随着电子技术的发展，利用单片机技术对交通灯进行智能化管理，已成为目前广泛采用的方法。本设计采用AT89C51为核心器件来控制交通灯。Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件，是做仿真的得力助手。本交通灯以单片机为核心，以LED灯作为倒计时显示。有系统简单.实用性强.运行稳定且可靠等优点。

关键词：交通灯； 单片机；Proteus

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Abstract

With the accelerated process of global urbanization, significant increase in the number of motor vehicles, the traffic around the great pressure to bear, so more and more problems. How to use the appropriate control method to maximize the use of a good city to invest in costly high-speed road construction to ease the main road and ramp. City with traffic congestion around the area, has increasingly become a transportation management and urban planning department solved the main problem. With the development of electronic technology, the use of SCM technology for intelligent management of traffic lights, has become widely used method. This design uses AT89C51 as the core component to control the traffic lights. Protues software is published by the British Labcenter electronics companies EDA software tools, simulation of the right hand is doing. The single chip microcomputer as the core of traffic lights to LED lights as the countdown display. A simple system. Practicability. Run stable and reliable.

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Key words: traffic lights; SCM; Proteus

目 录

上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明 ?????????????I 上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表?????????????II 上海师范大学本科毕业论文（设计）指导记录表?????????????IV 中文摘要及关键词 ????????????????????????V 英文摘要及关键词 ??????????????????????? VII 1．单片机概述????????????????????????????1 1.1单片机的发展?????????????????????????1 1.2单片机的定义?????????????????????????2 1.3单片机的特点?????????????????????????2 1.4单片机的应用领域???????????????????????3 2．选题背景????????????????????????????5 2.1交通灯的简介?????????????????????????5 2.2AT89C51芯片简介????????????????????????6 3. 交通灯的研究思路????????????????????????7 3.1概述?????????????????????????????7 3.2需求分析???????????????????????????7

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3.3设计思想???????????????????????????7 3.4设计要求???????????????????????????7 4．交通灯的仿真实现????????????????????????9 4.1protues仿真软件????????????????????????9 4.2实现原理???????????????????????????9 4.3实现过程???????????????????????????10 4.3.1 选取元器件????????????????????????10 4.3.2 系统连线?????????????????????????12 4.3.4运行状态?????????????????????????13 4.4测试?????????????????????????????15 5．总结??????????????????????????????16 参考文献?????????????????????????????17 附录 ???????????????????????????????18

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