"基于单片机控制的智能交通灯系统设计与仿真研究"

0 下载量 74 浏览量 更新于2024-03-15 收藏 1016KB DOC 举报
he following paper focuses on the design and implementation of an intelligent traffic light control system based on a single-chip microcontroller. The system aims to improve urban transportation efficiency and reduce accident rates by automatically controlling traffic flow and allowing manual signal switching for emergency vehicles. The paper begins by discussing the importance of traffic lights in modern transportation systems and the impact of a well-designed traffic light system on overall transportation efficiency and safety. It then delves into the software implementation of the intelligent traffic light control system, detailing the use of the STC89C52 single-chip microcontroller and its key features and pin functions. The basic circuitry of the system is also explained, along with the development of the C language program using the Keil software for compilation and debugging. Additionally, the paper analyzes the design of the intelligent traffic light control system and its functionalities. It describes how the system can automatically control traffic flow and manually switch signal lights for priority passage of special vehicles in emergency situations. The use of Proteus software for system simulation is also explored to closely mimic the behavior of the traffic microcontroller, providing a realistic testing environment for the system. Overall, this paper presents a comprehensive overview of the design, implementation, and simulation of an intelligent traffic light control system based on a single-chip microcontroller. Through the integration of advanced software and hardware components, the system aims to enhance traffic management capabilities and improve overall road safety in urban environments. Key terms such as single-chip microcontroller, STC89C52, traffic flow, intelligent traffic light, Keil, and Proteus are highlighted as critical components in the development and operation of the system.
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单片机原理课程设计任务书 "一、设计题目、内容及要求 " "设计题目:智能交通灯控制系统的设计 " "设计内容:要求用51单片机设计一个智能交通灯控制系统,使其能模仿城市十" "字路口交通灯的功能,并对满足特殊的控制要求。该系统的具体功能要求如下" ": " "1.该控制系统能控制东西南北四个路口的红黄绿灯正常工作。东西和南北方向" "分时准行和禁行。 " "2.两垂直方向的准行时间均为60s或120s,可以进行控制转换。 " "3.准行方向亮绿灯与禁行方向亮红灯最后5秒时,四个路口同时加亮一黄灯进 " "行闪烁,以警告车辆及行人,准行方向与禁行方向即将改变。 " "4.四个道口均用数码管显示准行或禁行的剩余时间。 " "5.在交通情况特殊情况下可以通过K1、K2、K3按键对交通灯进行控制。 " "实现: " "1)当有紧急情况发生时按下K1四个路口同时加亮黄灯进行闪灯(闪灯时间为5" "s)且倒计时显示关闭。黄灯闪烁完毕后四路口全变红灯禁行,处理紧急情况 " "。 " "2)有某方向上车辆过多 " ",可以使用K2、K3键控制东西或南北方向通行,另一方向禁行。按下控制键后" "先在四个路口加5s的黄灯闪烁。 " "设计要求: " "1.进行系统总体设计。 " "2.完成系统硬件电路设计。 " "3.完成系统软件设计。 " "4.撰写设计说明书。 " "二、设计原始资料 " "Proteus 6 及KEIL51仿真软件,及软件使用说明。 " "三、要求的设计成果(课程设计说明书、设计实物、图纸等) " "设计说明书一份(要求有硬件设计原理图,仿真结果图,源程序代码) " "四、进程安排 " "周一:查找资料,进行方案论证和系统硬件设计; " "周二:系统软件设计和编程实现; " "周三:利用程序调试; " "周四:仿真实现,检查设计结果; " "周五:编写设计说明书、答辩。 " "五、主要参考资料 " "[1] 彭为等.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2006 " "[2] 李群芳.单片机原理、接口及应用[M].北京:清华大学出版社,2005 " "指导教师(签名): "教研室主任(签名): " 目 录 1 前 言 1 1.1 概述 1 1.2 基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义 1 2 总体设计思路 2 2.1智能交通灯的设计思路 2 2.1.1 LED显示剩余时间 2 2.1.2交通灯 2 2.1.3紧急状态的设计 2 3 硬件设计 3 3.1 AT89C51介绍 3 3.1.1主要特性 3 3.1.2管脚说明 4 3.2芯片74LS273介绍 5 3.3多位数码管 6 3.4时钟电路设计 7 3.5交通灯硬件线路图 8 4软件设计 9 4.1 LED显示程序 9 4.1.1程序设计思路 9 4.2交通灯程序 9 4.2.1程序设计思路 9 4.3 紧急情况程序 11 4.3.1程序设计思路 11 5 软件仿真 12 5.1 Keil C51单片机软件开发系统 12 5.1.1系统的整体结构 12 5.2 PROTEUS的操作 12 5.2.1硬件电路图的接法操作 12 5.2.2单片机系统PROTEUS设计与仿真过程 13 5.3仿真结果 13 6 总结 16 参考文献 17 附录 18 1 前 言 1.1 概述 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。交通信号灯的出现,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。 随着微控技术的日益完善和发展,单片机的应用在不断走向深入。它的应用必定导致 传统的控制技术从根本上发生变革。也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革 命。它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛 应用,极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。因此单片机的开发应用已成为 高技术工程领域的一项重大课题。因此了解单片机知识,掌握单片机的应用技术具有重 大的意义。 1.2 基于单片机的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口,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.经常出现的情况是某一 车道车辆较多,放行时间应该长一些,另一车道车辆较少,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,例如,消防车执行紧急任务通过