单片机交通灯控制系统设计论文

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1、交通灯控制系统设计论文系别：物理与机电工程系班级:07电子信息工程同组成员高峰陈健汤龙生林烟泉指导老师：邱思杰（论文后附有展望部分）引言随着社会经济的蓬勃发展，交通事业也跟随着经济的发展步伐逐渐壮大,交通流量年年增长，各城市的汽车、摩托车等各种车辆与H俱增，道路交通日渐繁忙，从而经常引起各种交通状况，特别是在交叉路口，机动车、非机动车、行人来往非常混乱。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、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。传统的交能信

2、号灯控制电路一般市数字电路构成，电路复杂、体积大、成本高，不方便控制管理，为了在叉口的各条干道实现方便合理的科学分流，本组员根据单片机具有功能强大、使用灵活方便、可靠性高等特点，设计了一款交通灯控制系统，为交通指挥自动化提供更多方便。本系统采用STC系列单片机89C52RC为内核，P1口为LED信号灯信号输出口，PO,P2口为LED数码管段选位选口，用于时间显示，P3口设置了三位控制键盘，用于时间的调控与各种情况转换。另外，我们在交通系统的红绿灯转换倒数计时时刻还增加了一个盲人提示功能，使本交通系

3、统更加人性化与合理化。关键词：单片机交通灯交通控制系统原理A,B干道上各有两个数码管与三盏红、黄、绿发光二极管信号灯，分别用于时间显示与通行提示，按照红灯禁止绿灯通行的规则，各干道信号灯的亮灭如图-2所示：>fA干道绿灯亮B干道红灯亮启干道黄灯亮B干道红灯亮為干道红灯亮B干道绿灯亮為干道红灯亮B干道黄灯亮r图—2图-2可作为十字路口交通信号模拟指示系统工作流程图1、首先让我们来了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口如上图所以，为东南西北走向。初始状态0为东西南北都红灯亮。然后转状态1东西

4、绿灯通车，南北红灯亮。过一段时间后，转状态2,东四绿灯灭，黄灯闪儿下，南北还是红灯。再转状态3,南北绿灯通车，东西红灯亮。过一段时间后转状态4,南北绿灯灭，闪几个黄灯，东西还是为红灯亮，一段时间后，又循环至状态1。列出交通信号灯的状态表如下：（其中，1代表灯亮，0代表灯灭）状态北西南东绿黄红绿黄红绿黄红绿黄红000100100100110011000011002001010001010310000110000140100010100012、对于交通信号灯来说，应该有东西南北共四组灯，但由于同一道上

5、的两组的信号灯的显示情况是相同的，所以只要用两组就行了，因此，采用单片机内部的I/O口上的P1口中的6个引脚即可来控制12个信号灯。3、数码管的时间显示本系统中以P0口作为数码管的段选，输出时间显示信号，以P2・7,P2・6,P2・5,P2.4为数码管位选端，用于控制数码管的选通。由于本系统的数码管使用了动态扫描方式显示，因此在单片机与数码管的信号输出之间需要一个锁存器，将信号在输出期间进行锁存，使信号稳定输出。木系统选用方便使用的左进右出的74HC573作为锁存器，74HC573真值表如下：FU

6、NCTIONTABLEInputsOutputOutputEnableLatchEnableDQLHHHLHLLLLXnochangeHXXZX=doiVtcare,Z=hfghimpedance6GllO1X1©-Cfl通过这个真值表我们可以看岀。当0utputEnable引脚接低电平的时候，并且LatchEnable引脚为高电平的时候，Q端电平与D端电平相同。结合我们的LED硬件连接图可以知道LED_CS端为高电平时候,P0口电平的变化即Q端的电平的变化，进而引起LED的亮灭变化。由于单片机的

7、驱动能力有限，在此，74HC573的主要作用就是起一个输出驱动的作用。需要注意的是，通过74HC573的最大电流是有限制的，否则可能会烧坏74HC573这个芯片。74HC573每个引脚允许通过的最大电流为35mA整个芯片允许通过的最大电流为75mAo在我们设计相应的驱动电路时候，这些参数是相当重要的，而且是最容易被忽略的地方。同时在设计的时候，要留出一定量的余量出来，不能说单个引脚允许通过庙电流为35mA,你就丧计为35mA,这个时候你应该把疫计的上限值定在20mA左右才能保证能够稳定的工作。市于

8、在单片机内部PO口没有上拉电阻，因此我们在使用PO口作为数码管段选输出时，必须接上拉电阻，鉴于上面对74HC573电流的要求，我们选用了10K的排阻作为上拉电阻，以方面我们的焊接。4、键盘控制系统中使用单片机的P3.0、P3.1、P3.2分别作为键盘KI、K2、K3的输入端，通过程序的设定我们这样通过键盘调整南北路口的通行时间和切换特殊模式，南北每次通行时间设为30秒、东西每次通行间为20秒，时间按K1可设置修改。按K1一次进入调南北通行时间，再按一次K1进入调东西通行时间。再按一