交通灯控制系统设计(含全部程序)

天津**大学2014届本科生毕业设计论文天津**大学有问题可以企鹅号1366715589毕业设计（论文）题目：交通灯控制系统设计姓名学院电子与信息工程学院专业电子信息工程指导教师职称副教授2014年5月10日天津**大学2014届本科生毕业设计论文摘要随着科技与经济的飞速发展，城市机动车辆与日俱增，城市交通问题越来越引起人们的关注，人、车、路之间的关系的协调成为必须面临及解决的重要问题。城市交通控制系统是城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。然而，随着城市交通量的迅速增长和高速道路的系统研究和控制的缺乏，有些道路出现出现超负荷运行的情况。因此，如何采用合适的交通控制方法，最大限度利用修建的城市道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况。为此，进行了深入的研究，在车辆通行繁忙的十字路口要实现有条不紊的行车秩序，这就要采用有效的交通信号灯控制系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用51系列单片机STC89C52和可编程并行I/O接口芯片89C52为中心器件来设计交通灯控制器，实现了十字路口红黄绿灯交替运行，并对放行和禁行时间进行倒计时显示，本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。关键词：单片机；STC89C52;红绿灯天津**大学2014届本科生毕业设计论文AbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandeconomy,citymotorvehiclesincreasing,citytrafficproblemscausedbymoreandmorepeople'sattention,coordinatetherelationshipbetweenhuman,vehicle,roadisamusttofaceandsolveimportantproblems.Citytrafficcontrolsystemisacitytrafficdatamonitoring,trafficsignalcontrolandtrafficmanagementcomputersystem,itisthemostimportantpartofthemoderncitytrafficcontrolsystem.However,withtherapidgrowthofcitytrafficandhighspeedroadandcontrol,someroadsappearoverloadsituation.Therefore,howtousetheappropriatemethodoftrafficcontrol,themaximumutilizationofcityroadconstruction,easetrafficjamssituationwiththesurroundingareaofthemainroadandtheramp,thecity.Therefore,in-depthstudy,Invehicletrafficbusycrossroadstrafficordertoachieveeverythingingoodorderandwellarranged,thiswillbethetrafficsignallampcontrolsystem.Alotoftrafficsignalcontrol.Thesystemadopts51SeriesMCUSTC89C51andprogrammableparallelI/Ointerfacechip89C52centricdevicestodesignthetrafficlightcontroller,realizedthecrossroadsredyellowgreenlightalternately,andthereleaseandtheforbiddentimecountdowndisplay,thesystempractical,simpleoperation,strongfunctionexpansion.Keyword:MCU;STC89C52;trafficlights天津**大学2014届本科生毕业设计论文目录第一章绪论.............................................11.1交通灯的背景与设计意义........................................11.1.1交通灯的背景.............................................11.1.2设计意义.................................................11.2设计的目的....................................................11.3交通灯国内外发展现状..........................................21.4交通灯的功能与作用............................................2第二章系统总体方案设计.................................42.1交通灯控制系统设计方案........................................42.2交通灯控制系统的功能描述......................................52.2.1倒计时显示...............................................52.2.2车流量的检测与调整.......................................62.3交通灯控制系统的基本构成及原理................................6第三章系统硬件设计.....................................83.1单片机简介及其外围电路........................................83.1.1单片机型号选择及简介.....................................83.1.2单片机最小系统电路......................................103.2系统硬件电路构成.............................................113.3系统工作原理及电路图.........................................123.4信号灯显示模块...............................................133.5倒计时显示模块...............................................143.6车流量检测控制模块...........................................16第四章软件设计........................................174.1主程序流程图.................................................174.2红绿黄灯相互转换流程图.......................................204.3车流量检测流程图.............................................23第五章调试及性能分析...................................25天津**大学2014届本科生毕业设计论文5.1红绿黄交通灯控制调试.........................................255.2车流量检测调试...............................................255.3STC89C52调试及性能分析.......................................255.4分析总结.....................................................26结论..................................................27参考文献................................................28附录..................................................29谢辞..................................................58天津**大学2014届本科生毕业设计论文1第一章绪论1.1交通灯的背景与设计意义1.1.1交通灯的背景随着科技的不断进步和各种交通工具的迅速发展，为了使交通指挥的更加有序的运行需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。起始它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在一次偶然的事件中他终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界的交通领域。1.1.2设计意义随着我国经济的高速发展，车辆的数量与日俱增，无疑会给道路交通带来沉重的压力，很多大城市都不同程度的受到交通堵塞问题的困扰。为了解决交通堵塞问题，使车辆高效、安全的出行因此设计出以人性化、智能化为目的的交通控制系统。科学的交通控制系统对资源物流和人们的出行都十分有价值的，从而保证交通线路的畅通安全。基于传统交通灯控制系统设计存在一定的缺陷，红绿灯交替时间固定和各种特殊情况。因此，智能交通灯控制系统的设计就更加的重要以及研究意义，它能根据道路交通状况，交叉路口出现拥堵等情况。利用单片机控制技术，运用软件硬件相互结合，提出智能交通灯控制系统设计的设计方案，使道路能够实现高速、有效、安全的运行。1.2设计的目的交通灯控制系统设计研究的发展，旨在解决人类交通因需求的增多而带来天津**大学2014届本科生毕业设计论文2的出行及安全问题，由于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，就要使更多的车辆安全高效的利用有限的道路资源，避免无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪，另外，针对整个交通线路车辆多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。交通网络是城市的动脉，象征着一个城市的工业文明水平。现在各大城市交通建设已初具规模，而部分小城市建设日益加快，交通控制的提高势在必行，研发交通控制技术是十分有潜力的。具有优良科学的交通控制技术对资源物流和人们出行都是十分有价值的，保证交通线路的畅通安全，才能保证出行通畅，物流准时到位，甚至是生命通道的延伸。1.3交通灯国内外发展现状当前世界各国广泛使用的最具代表性却有实施的城市道路交通信号控制系统有英国的TRANSYT与SCOOTS交通控制系统和澳大利亚的SCATS系统。在信号机的发展历程中，自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比如上面所述的SCOOTS和SCATS系统。最近几年，国外仍偏向于引进自适应理论来对交通信号控制系统进行研制，特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统，具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES。我国交通领域的发展起步较晚，基本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会发展的要求，才建立及健全交通控制系统的，主要引用国外的交通控制系统。各级交通管理部门通过技术引进和自主创新，在中国部分大中城市里，摒弃旧有的控制方式，一些先