基于单片机交通灯课程设计
单片机交通灯控制设计演示
单片机交通灯控制设计演示交通灯控制是单片机在交通管理中应用的重要内容之一、在城市交通中，为了确保交通流畅和交通事故的发生率降低，交通灯控制系统的设计和实现必不可少。
本文将介绍一个基于单片机的交通灯控制设计演示。
一、系统设计目标：本交通灯控制系统旨在模拟城市交通灯的工作过程，并能够根据交通流量和道路情况自动调整信号灯的状态，实现交通的有序进行。
二、系统硬件设计：本系统的硬件设计主要包括单片机、红绿灯模块、人车检测模块和显示屏等。
1.单片机：采用常用的微控制器STC89C52作为主控制器，具有较强的计算和控制能力。
2.红绿灯模块：使用LED灯作为红绿灯的信号灯，分别用红色、黄色和绿色的LED灯表示红灯、黄灯和绿灯的状态。
3.人车检测模块：通过红外传感器检测车辆和行人的存在，从而实现交通流量的感知和控制。
4.显示屏：用于显示交通灯的状态和交通流量等信息。
三、系统软件设计：本系统的软件设计主要包括单片机程序和相应的数据处理算法。
1.单片机程序：通过单片机程序控制红绿灯模块的状态和显示屏的显示内容。
程序根据不同的交通流量和道路情况，自动调整交通灯的周期和相位。
2.数据处理算法：通过红外传感器获取的车辆和行人信息，根据一定的算法进行处理并判断交通流量的大小。
根据判断结果，调整交通灯的状态和相位。
四、系统工作流程：1.初始化：启动系统时，进行硬件设备的初始化和相应的参数设置。
2.感知交通流量：红外传感器周期性地检测车辆和行人的存在，并将感测到的信息传输到单片机。
3.交通流量处理：通过数据处理算法，对传感器获取的信息进行处理和判断，得出当前的交通流量情况。
4.灯光控制：根据交通流量情况，单片机程序控制红绿灯模块的状态和显示屏的显示内容。
5.循环运行：以上步骤循环运行，实现交通灯的自动调整和交通流量的感知。
五、系统演示：在演示过程中，模拟车辆和行人的存在，通过手动模拟红外传感器获取相应的信息，然后系统根据模拟的信息进行交通灯的控制。
基于单片机的交通灯课程设计
摘要本设计是交通信号灯控制系统，随着社会的不断的进步，社会的不断发展。
交通也日渐复杂，交通的自动化也不断更新，交通的一些指挥系统光靠人来完成是远远不够的，这就需要设计各种交通指挥自动化系统来完成这些复杂的工作。
从而使交通指挥系统更加有秩序，更加安全。
至此本人设计了交通信号灯控制系统，来指挥十字路口车辆的停通，使红绿灯指挥系统实现自动化，无人化。
该交通灯控制系统控制的是东西和南北两个方向上的车辆通行，系统共采用6个发光二极管来模拟各路交通信号灯，4个LED七段数码管以倒计时的方式显示各个方向上允许通行或禁止通行的信号灯剩余的时间。
停35S，准备5S，之后通行30S，并在东西和南北两个方向上这两种状态不断循环。
此系统核心元件为单片机AT89C51，单片机）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
对其编写相关程序来控制交通信号灯和数码管的时间显示。
此设计的硬件电路不是很复杂，关键在于软件的设计，即程序的编写。
本设计采用的程序编写语言为现在流行的C语言，简单又便于阅读。
编写程序的原则是：1.满足设计的要求。
2.尽量采用最好，最有效的算法。
3.编写时应尽量用最简洁的语言。
编写好源程序后，采用keil软件对其进行编译，使其生成单片机可以识别的.hex文件，再把此文件导入单片机89C51中即可。
硬件电路和源程序及目标文件都设计完后，我们可以采用相关软件进行仿真，以使交通信号灯控制系统的设计更加准确，可靠。
设计者采用PROTUES软件进行仿真调试，仿真时注意此软件使用，从而进一步熟悉并学习此软件。
仿真成功后，就做好本次设计报告，写出此次设计的心得与体会。
目录1 概述 (3)1.1 交通灯设计方案选择与论证： (3)1.2设计要求及目的： (3)1.2.1基本要求： (3)1.2.2提高要求： (3)1.2.3设计目的： (4)1.3交通灯控制系统的简单说明： (4)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1 硬件电路各元件介绍： (4)2.1.1核心芯片AT89C51单片机的说明 (4)2.1.2两位八段式数码管 (7)2.1.3其它元件的说明 (8)2.2总电路的设计及过程说明 (8)2.2.1设计基本框架图：（如图6所示） (8)2.2.2总体电路的工作原理： (9)2.2.3各端口控制作用： (9)2.2.4复位和时钟电路： (10)2.3设计思想： (11)3 软件设计 (11)3.1交通灯状态的分析： (11)3.2主程序流程图：（如图一，图二所示） (12)4 Proteus软件仿真 (14)4.1仿真过程： (14)5课程设计体会 (17)5.1心得体会： (17)参考文献 (17)附1：源程序代码 (17)附2：系统原理图 (22)1 概述1.1 交通灯设计方案选择与论证：交通灯控制系统，可由多种电路来构成，我们这里提供三种方案供选择：方案一：由普通的数字电路集成芯片组成这种方案的特点是：硬件设计思路简单，但用元器件多，电路比较复杂，焊接调试容易出错，而且不利于智能控制，调时电路复杂。
基于单片机的交通信号灯的控制系统设计
基于单片机的交通信号灯的控制系统设计交通信号灯是城市交通管理中非常重要的一部分，它通过灯光信号来指示道路上车辆和行人的行动。
基于单片机的交通信号灯控制系统可以实现对交通信号的自动控制，并能根据实际交通情况和时间变化进行灵活调整，提高道路交通的效率和安全性。
1.系统设计需求分析：
-实现红、黄、绿三种信号灯的循环显示，时间可设定；
-根据实际交通情况和时间变化，动态调整红、黄、绿三种信号灯的显示时间；
-配备感应器，检测行人和车辆的存在，根据情况自动调整信号灯时间。
2.系统硬件设计：
-选择合适的单片机，如AT89C52；
-使用LED灯作为信号灯显示器件；
-选择适当的传感器，如红外传感器用于检测行人，光敏电阻用于检测车辆；
-选择适当的电路板进行连接。
3.系统软件设计：
-编写单片机的控制程序，实现红、黄、绿三种信号灯的循环显示；
-设定初始的信号灯显示时间；
-利用定时器和中断控制程序，实现对信号灯显示时间的控制，可以根据设定的时间进行调整；
-设定感应器的检测程序，当检测到行人或车辆时，调整信号灯显示时间。
4.系统工作流程：
(1)初始化系统，设定初始的信号灯显示时间；
(2)通过定时器和中断控制程序实现循环显示红绿黄信号灯；
(3)检测行人和车辆的存在，根据情况调整信号灯显示时间；
(4)循环执行步骤2和步骤3，实现自动控制交通信号灯。
5.系统优化方案：
-根据实际交通数据和研究结果，优化信号灯显示时间；
-利用流量监测技术，实时监测道路交通情况，进一步优化信号灯的控制策略；
-可以加入数据通信模块，将采集到的交通数据上传到中央交通管理系统，实现更智能化的交通信号灯控制。
51单片机交通灯毕业设计方案
51单片机交通灯毕业设计方案
以下是一个基于51单片机的交通灯设计方案：
1. 硬件设计：
- 使用51单片机作为主控制器。
- 使用红黄蓝三个LED作为信号灯的显示器件。
- 使用按钮作为手动触发信号灯切换的输入设备。
- 使用数码管显示当前信号灯状态的计时器。
- 使用适当的电阻、电容、继电器等连接单片机和LED、按钮、数码管等。
2. 软件设计：
- 配置51单片机的I/O口，将LED、按钮和数码管连接到正
确的引脚。
- 编写主程序，设置中断或轮询等方式读取按钮状态，并根
据按钮状态切换信号灯状态。
- 通过控制LED引脚的输出电平，实现红黄蓝三个信号灯的
闪烁、亮灭和切换。
- 使用定时器计时，实现信号灯的定时控制。
根据交通规则，红灯、黄灯、绿灯的显示时间可以根据需要设定。
- 使用数码管显示当前信号灯的状态和剩余时间，方便车辆
和行人了解交通灯变化。
3. 功能设计：
- 根据交通规则，设置交通灯的变换顺序和时间，确保道路
的交通流畅和安全。
- 根据需要加入手动触发信号灯切换的功能，允许人工控制，
例如紧急情况下的交通调节。
- 可以考虑加入流量检测、车辆和行人优先等功能，提高交
通效率和安全性。
- 可以通过串口或无线通信模块，实现与其他设备的联动，
例如与车载导航系统、交通监控系统等的数据交换和协同控制。
以上是一个基本的51单片机交通灯设计方案，可以根据具体
需求进行进一步调整和优化。
基于单片机的交通灯的课程设计
目录1 设计目的............................... 错误！未定义书签。
2 设计内容............................... 错误！未定义书签。
3 总体设计 (2)4 硬件设计介绍 (2)4.1数码管倒计时显示的理论分析 (3)4.2三极管的工作原理 (3)4.3二联共阳数码管原理 (4)4.4 74LS573驱动芯片原理 (6)5 电路图及仿真设计 (7)6 源程序 (8)7 设计体会及建议 (13)单片机交通灯设计一、设计目的（一）通过设计了解一个十字路口交通灯基本工作原理（二）掌握89C52计数器/定时器的工作方式和74LS573驱动芯片的工作原理；（三）掌握keil软件的使用（四）学会team work团队合作二、设计内容设计一个模拟十字路口交通灯控制器，程序运行后，初始状态时东南西北方向红灯全亮5秒，接着程序开始循环以下的程序：先东西绿灯和南北红灯亮15秒；然后南北红灯亮和东西黄灯闪5秒；接着南北绿灯和东西红灯亮15秒；最后东西红灯亮和南北黄灯闪5秒。
三、总体设计本设计采用单片机89C52作为控制器，通行时间及等待时间使用数码管以倒计时的方式显示，使用单片机P1口控制交通灯（红黄绿三色LCD）的替换。
用单片机的P1.0-P1.5六个I/O口控制东西南北的红黄绿灯，用P0.0—P0.7八个I/O口控制数码管的段选，用P2.4—P2.7四个I/O口控制数码管的位选，其中用四个NPN三极管放大数码管位选的电流，用驱动芯片74LS573驱动数码管的段选。
四、硬件设计介绍1. 数码管倒计时显示的理论分析利用MCS-51内部的定时器/计数器进行，配合软件延时实现倒计时。
在工作之前必须通过软件设定它的工作方式，即对寄存器TMOD中每位进行设定，格式如表3所示。
表3 TMOD格式D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CATE C/T M1 M0 CATE C/T M1 M0其中，低四位用于决定T0的工作方式，高四位用于决定T1的工作方式，M1 和M0 工作方式控制位用以确定 4 种工作方式,如下表4所示：表4 M1和M0控制4种工作方式M1 M0 工作方式说明0 0 方式0 13位计数器0 1 方式1 16位计数器1 0 方式2 自动装载8位计数器1 1 方式3 定时器0：分为两个8位计数器定时器1：对外部停止计数采用T0方式1，定时1S，系统时钟为6MHZ，所以时钟周期=(12*1/6)us=2us；采用每隔100ms中断一次，中断10次为1S，使时间的计数值减1，实现了倒计时的功能。
基于单片机的交通灯设计_毕业设计
基于单片机的交通灯设计_毕业设计随着城市化进程的加快，城市道路交通问题越来越受到关注。
为了保证交通的流畅，交通信号灯的作用日益重要。
在城市各个路口都可以看到交通信号灯，它可以指挥道路交通流动，有效地保障了人们的出行。
因此，在本文中，我们利用单片机设计交通信号灯，实现信号灯路口的交通指挥。
设计完善的交通信号灯不仅可以指挥路口的交通流动，还可以增加路口的安全性，减少交通事故的发生。
一、设计方案在本设计中，我们采用AT89S52单片机作为控制核心进行控制，功能实现主要包括四个路口信号灯的控制、交通灯的时间控制、电源电压检测以及人行横道灯的控制等。
1. 路口信号灯的控制：信号灯状态包括红、黄、绿三种，不同颜色代表不同的交通状态。
例如红灯代表停车，黄灯代表减缓，绿灯代表通行。
2. 交通灯的时间控制：为了保证交通流畅，每种信号灯的时间长度需要进行精确控制。
本设计中，我们采用定时器实现时间控制，通过程序设计来确定每种信号灯持续时间。
3. 电源电压检测：为了确保控制系统的稳定性和安全性，在本设计中，我们加入了电源电压检测功能，通过检查电源电压，可以保证交通信号灯在电压稳定的情况下正常工作。
4. 人行横道灯的控制：为了保护行人的交通安全，我们还加入了人行横道灯的控制，通过设置特殊的信号灯来指示行人安全通过的时间。
二、设计思路1.硬件设计硬件设计是本设计的重点，主要包括电芯电源、核心单元、指示器灯和调试接口等。
其中，核心单元采用了最常用的AT89S52单片机，作为控制中心实现各个功能的控制和管理。
指示器灯是由LED灯组成的，在红、黄、绿三个颜色共15个LED灯的基础上，加入了人行横道灯的控制指示。
本设计的关键在于软件控制部分，主要涉及到定时器的使用、端口控制等方面。
为了实现正常的交通指挥，不仅需要对红、黄、绿灯进行控制，还需要根据实际情况来调整不同信号灯之间的时间差。
因此，在软件设计过程中，我们需要根据路口多车道情况设计不同的交通流控制方案，并通过程序调试实现优化。
基于单片机的交通灯设计
目录引言................................................. - 1 - 第一章交通灯课程设计功能描述......................... - 3 -1.1芯片简介 ...................................... - 3 -1.2技术指标 ...................................... - 5 - 第二章课程设计分析设计............................... - 7 - 第三章绘制硬件图并对硬件电路进行说明................. - 9 -3.1STC89C52RC单片机内部结构....................... - 9 -3.2STC89C52RC单片机芯片引脚位置及功能符号........ - 11 - 第四章绘制软件流程图并对软件流程图进行说明 .......... - 13 -4.1软件设计 ..................................... - 13 -4.2主程序流程图.................................. - 14 - 第五章总结与致谢.................................... - 15 -5.1总结 ......................................... - 15 -5.2致谢 ......................................... - 15 - 参考文献............................................ - 17 - 附录................................................ - 19 - 附录A 程序的源代码............................... - 19 - 附录B 实物图 .................................... - 23 -引言数字电子技术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。
基于单片机的交通灯课程设计报告(含源程序+仿真)
基于单片机的交通灯课程设计报告（含源程序+仿真）
一、课程设计目的
本课程设计的目的是使用单片机实现二级智能信号灯控制系统，实现智能交通控制。
对于二级智能信号灯控制装置，电路中涉及到各种元器件，包括单片机控制器、执行元件、电源元件、信号识别器等，采用单片机作为控制器，在单片机编程时，配合交通信息识别器，实现自主的交通控制系统，实现智能控制。
根据交通控制装置的物理结构，开发出相应的单片机程序控制系统。
具体的程序设计和控制流程如下：
1、根据需要确定路口的信号方案；
2、在单片机软件模块中添加车辆检测功能；
3、控制信号灯运行，当检测到车辆时，调整信号灯运行；
4、编写交通控制程序，实现对信号灯及其信号闪烁序列的控制；
5、编写车辆检测控制程序，实现对道路中车辆的检测和判断；
6、完成软件调试，将控制程序上传至单片机；
7、实现仿真测试，检验交通控制系统的实际效果。
本课程设计最终实现了一个完整的实时交通控制系统，它具有以下特性：
（1）具有交通灯自动变换功能；
（2）拥堵及女性模式，即可以根据车流量多少，判断如何安排红绿灯；
（3）可以根据实际情况，启动信号灯控制系统，控制信号灯的变换。
本课程设计实现了对交通控制系统的简单控制，可以满足城市交通的需求，减少城市交通拥堵的程度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重庆三峡职业学院
课程设计
课题名称交通灯控制系统设计
交通灯控制系统设计
摘要：本系统由单片机最小系统、按键（开关）、LED显示等等组成交通灯演示系统。
系统用红、黄、绿三个发光二极管模拟交通灯的红灯、黄灯、绿灯的功能。
系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时（15秒）、时间设置、紧急情况（按键模拟传感器）处理等功能。
关键词：AT89C51,交通规则
弓I 言:随着日新月异的电子变革，电子产品发生了突飞猛进的巨变，而在其中AT89C51扮演着一个重要的角色，AT89C51单片机具有广泛性、工具性、基础性的几个特点。
单片机应成为中等技术人员的重要技术知识层面。
近年来，我国工程技术队伍的梯队建设有了很大的进展。
各类高职、高专如雨后春笋，涉电专业普遍开设单片机类课程。
直观性表现在尽可能让我们在学习基本原理时能直观地看到相关实物及实物表演，使基本原理能实现形象化的表达；实践性表现在我们要通过许多实际操作来理解与掌握单片机的本质与技能；综合性表现在最终能使我们达到运用知识与技能来完成一个应用系统开发的全过程，有助于大学生动手能力的培养和提高，课程设计就是一门应用性很强的课程。
如何让我们在学好基础知识的同时，迅速掌握设计应用技术，其中，实验与课程设计环节起着非常重要的作用。
对我们学习和掌握单片机设计技术起到积极的作用。
一、方案比较、设计与论证
(1)电源提供方案
为使模块稳定工作，须有可靠电源。
我们考虑了两种电源方案
方案一：采用独立的稳压电源。
此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统线路变复杂，且可能影响系统各模块的电路电平。
方案二：采用干电池提供电源。
该方案的优点是系统简明扼要，线路易于梳理，节约成本；缺点是输出功率不高。
综上所述，我们选择第二种方案。
(2)显示界面方案：
该系统要求完成数码管倒计时(15s)、状态灯发光二极管(红、黄、绿)的显示功能。
基于上述原因，我们考虑了二种方案：
方案一：东西南北四个方向分别采用两位数码管显示倒计时。
这种方案只显示有限的符号和数码字苻，并且制作PCB图时有许多的线相交，线路十分的复杂，不易制作原理图与PCB图，无法胜任题目要求。
方案二：东西南北四面各自采用红、黄、绿三个发光二极管显示，采用一个两位数码管显示倒计时，主要优点是易于调整元件在硬制板上摆放的位置，同时也易于PCB图的制作。
综上所述，我们选择方案二。
(3)输入方案：
题目要求系统能即时的处理外部紧急情况产生的中断，我们讨论了两种方案:
方案一：采用矩阵键盘。
该方案的优点是：
可提供较多I/O 口，实现更多的外部中断。
直接站单片机的接口少的特点，但操作起来稍显复杂，而且编程也趋于复杂。
方案二：直接在IO 口线上接上按键开关。
因为设计时精简和优化了电路。
由于该系统对于交通灯等发光二极管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，只要一个开关来模拟一个外部的紧急中断，且本身的计数器及RAM E经够用，故选择方案二。
(4)系统方案：
本系统的硬件采用模块化设计，以单片机控制器为核心，与LED信号灯电路等组成单片机控制信号系统•
单
片
机
(3)倒计时显示电路设计：
前面已经分析过相向的灯的状态和倒计时都是相同的，
所以为了节省，采用
1个两位数码管作为倒计时的动态显示。
如图 2-2
(4).硬制板电路设计：
尽量调整元器件的布局，达到优化美观的效果，如图 2-3
、硬件电路设计
(1)主控模块
(2)灯控制电路设计
由于4组红、绿、黄的二极管来实现红绿黄灯三种状态, 机
的二个端口上。
若图2-1。
分别直接接在单片
FOOAD □
FEI. If/KD E FD^AD 3
PD.+/AP 4 FOSAp 5
阳a •陶
FZ.IiTAB
rZJTJn.liJi
PlAftXb FlJfTXO PJ^IMTU 但
三、程序设计思路与流程图
(1).主程序流程图
主程序流程图如图3- 1所示
(2) ．按键子程序流程图它包含倒计时调整和紧急状态两个状态。
主程序中放了一个按键的判断指令，当有紧急事件时按下中断键，程序就立刻执行紧急事件处理程序。
执行完后就自动返回到主程序。
(3) ．程序设计思路我们利用四组红、黄、绿发光二级管来模拟交通灯的红、黄、绿灯，利用十字路口的交通规则：红灯停，黄灯准备，绿灯行，用单片机来模拟的十字路口的交通灯的演示。
四、测试、及结果分析
(1) ．状态灯显示测试当电路连接完毕后，将写好的测试程序刷写到芯片内，通电
即可检测。
(2) ．数码管的测试将写好的测试程序刷写到芯片内，开电源即可测试。
(3) ．整体电路测试
系统上电，刷写好程序即可开始测试，观测一个周期，灯的显示状态是否正常，同时观察倒计的计数是否正常。
五、实验过程中的问题及解决方法
(1). PCB图制作时存在许多的相交线
利用手工布线,适当的调整线路的走向,尽量的使之不相交。
实在用手工布线不能完成的，就用焊盘，外接跳线。
(2).数码管不显示或者乱显示首先是检查数码管是否存在虚焊，其次是看数码管
的各个针脚是否插错 (数
码管是否放反)，最后检查元器件的好坏
(3). 焊接的时短路焊锡或者松香过多堵住孔，无法将元件的引脚插入。
六、系统的一些改进方案
(1).系统在显示倒计时均为15S,而实际在现实生活之中倒计时不是一个固定值，需要是一个可调值，在系统之中应添加一个按键开关用于设置时间。
(2). 在该系统之中东南西北我们共用了一个数码管来现实倒计时, 而在现实之中,东南西北分别有一个显示系统,是我们设计之中值得改进的地方。
(3). 系统的稳定性不是很好, 一些发光二极管的光线不是很强且不稳定, 抗干扰性不足。
七、总结
单片机课程设计是培养我们综合运用所学知识, 发现、提出、分析和解决实际问题, 锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程. 随着科学技术发展,单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域,在生活中可以说得是无处不在。
因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。
回顾这次单片机课程设计，我仍感慨颇多。
的确，从选题到定稿，从理论到实践，在短短的两个星期里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上没有学到的东西。
通过这次课程设计使我懂得了
理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正掌握所学知识。
从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说是困难重重，这毕竟第一次尝试，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说不懂一些元器件的使用方法，对单片机汇编语言掌握得不好……通过这次课程设计之后，把以前所学过的知识重新温故。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了许多的问题，最后在刘老师、胡老师和秦老师的辛勤指导下，终于游逆而解。
当然这次课程设计之中存在了许多的不足，比如我们这次设计之中东南西北四个方向的倒计时的数码管只采用了一个两位的数码管（现实中应该是每个方向都有一个倒计时的数码管）等等问题。
在此向各位辛勤工作的指导老师表示衷心的感谢。