基于单片机AT89C51的交通灯控制器的设计

2014届本科生毕业设计 分类号：TP368.1

题目：基于单片机AT89C51的交通灯控制器的设计

姓 名： 张建猛 学 号 ： 2010080870 学 院： 机械与电子工程学院 专 业： 自动化 指导教师职称： 胡波 刘明 指导教师职称： 助教（硕士） 工程师

2014-05-11

摘 要

本文采用AT89C51单片机芯片为核心控制器件设计的交通灯控制器，该系统主要包括单片机最小系统，按键，数码管显示，交通灯演示系统。系统主要具有有人行道，交通灯的基本功能，倒计时，紧急情况处理，根据具体情况手动控制等功能。通过AT89C51并接数码管和发光二极管来实现交通灯的变化规律，P1口设置红，绿灯点亮时间功能的实现;红绿灯循环点亮，倒计时剩余10秒时黄灯闪烁警示。本系统的研发周期短，可靠性高，实用性，操作简单，维护方便，扩展功能强大。本系统软硬件相结合，通过Proteus软件仿真，基本实现了交通信号灯的模拟。

关键词：AT89C51；数码管；交通灯控制器

ABSTRACT

In this paper, AT89C51 chip as the core control device design traffic light controller, the system includes smallest single-chip system, keyboard, digital display, traffic lights demonstration system. System mainly has a sidewalk, the basic functions of traffic lights, countdown, emergency treatment, according to the specific circumstances of manual control and other functions. And connected via AT89C51 LED digital tube and realized traffic lights change, P1 port settings of red, green lighting time function is implemented; traffic light cycle light, countdown 10 seconds remaining yellow flashing warning. The system development cycle is short, high reliability, practicality, simple operation, easy maintenance, expansion and powerful. This system combines hardware and software, Through the Proteus Software Simulation,the basic realization of traffic lights simulation.

Keywords: AT89C51; System; Digital pipe; Traffic light controller

目 录

绪 论 ........................................................................................................................... 1 1.整体方案设计 ........................................................................................................... 2

1.1 方案分析......................................................................................................... 2 1.2 方案确立......................................................................................................... 3 2.系统的硬件设计 ....................................................................................................... 3

2.1设计原理及方法.............................................................................................. 3 2.2 AT89C51单片机最小系统.............................................................................. 4

2.2.1 复位电路.............................................................................................. 4 2.2.2 时钟电路.............................................................................................. 5 2.2.2 EA脚的功能及接法............................................................................. 6 2.3其它硬件模块介绍及连接.............................................................................. 7 2.3.1 倒计时显示模块 ................................................................................. 7

2.3.2 交通灯显示模块 ................................................................................ 8 2.3.3 按键控制模块...................................................................................... 9

2.3.4 电源模块............................................................................................ 10

3.系统的软件设计 ..................................................................................................... 10

3.1系统相关参数计算........................................................................................ 10

3.1.1 T0的计数初值................................................................................... 10 3.1.2 倒计时显示的理论分析.................................................................... 10 3.1.2 交通灯状态显示的理论分析............................................................ 11 3.2系统主程序设计............................................................................................ 11 4.系统的 Proteus软件仿真 .................................................................................... 12

4.1 Proteus仿真图............................................................................................ 12 4.2 Proteus仿真的结果分析............................................................................ 12 结束语 ......................................................................................................................... 14 参考文献 ..................................................................................................................... 14 致 谢 ......................................................................................................................... 15 附录：程序源代码 ..................................................................................................... 16

宿州学院本科生毕业设计 基于单片机AT89C51的交通灯控制器的设计

绪 论

随着人口的迅速增长，道路资源的有限性和交通工具爆炸性的发展，城市交通正面临着严峻考验，因此造成日益严重的交通问题，每天的交通拥堵成了家常便饭但又不得不忍受。在这种情况下，与我国城市道路交通的实际情况相结合，开发出适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已成为一个主要的任务。一个好的交通灯控制系统，将给道路拥堵，违章行驶等方面给予技术创新。随着电子技术的发展，采用单片机技术，能够智能管理交通灯，已成为目前广泛使用的方法。

在人类的生活，工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的出行与交通时时刻刻打着交道。城市交通控制系统是基于城市交通信号控制技术为主导的发展，与汽车行业的发展并行。在其发展的不同阶段，由于交通出现的各种矛盾，人们总是试图把各个历史阶段的最新科技成果应用到交通自动控制中，从而促进交通自动控制技术不断发展。

早在1850年，城市交叉路口处安全和拥堵问题引起人们的关注，全球第一个自动交通灯诞生，打开城市交通控制的序幕。在1868年，英国工程师娜奕特在伦敦西部威斯敏斯特街口安装一个红色和绿色煤气照明灯，用来控制交叉路口的马车通行，但一次煤气爆炸事故致使交通信号灯消失了近半个世纪。 1914年，美国克利夫兰，纽约和芝加哥重新出现的交通信号灯，他们使用电动驱动，与现在意义的交通信号灯几乎是一样的。随着时代的发展，各种运输方式和交通管制的需要，第一光名副其实的三色灯（红，黄，绿）出生于1918年。它的周围是三色圆形投影机被安装在纽约市五号街一座高塔上，由于它的诞生，城市交通大大改善。

在近一个世纪的发展，道路交通信号控制系统经历了一个手动到自动，从固定到灵活配时，从无感应控制到有感应控制，从单点控制到干线控制，从区域控制到网络控制的长期过程。

交通网络是城市的动脉，是一个城市的生活经济水平，工业文明的象征。交通关系到人民对财产，安全和时间相关的利益。凭借优良科学的交通控制技术对资源物流和人们出行是非常有价值的，确保交通安全线的畅通，才能确保舒适的出行，物流按时到位，甚至是生命通道延伸。为了确保安全，高效的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，而且还必须通过一定的技术手段来实现。随着单片机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了翻天覆地的变化，交通自动检测控制研究已经取得了显着的进步，必将以其优良的性能价格比，逐步取代传统的交通控制措施。

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