论文总字数：21843字

摘 要

本论文给出了复杂路口的交通灯系统的设计。该交通灯系统以单片机为中心，控制对应的红绿灯和显示时间。根据设置的周期时间，可以指示车辆在交叉路口交替前行。同时，提高交通道路的运行效率。它还可以在拥堵的路口和高峰时段使用控制按钮，根据实际情况调整路口红绿灯的显示时间，以减少交通拥堵。当有特殊车辆经过时，两个路口亮起红灯，进入紧急模式。硬件部分由单片机控制模块、红黄绿信号灯、按键控制模块、驱动显示模块、8段LED数码管、复位电路模块。软件部分主要由主程序、计时子程序及显示子程序等部分构成。本设计采用STC89C52单片机来控制时间进行计数，通过十字路口情况的变化改变交通灯的时间长短，达到只能控制交通的目的。本论文详细地介绍了交通灯系统的硬件组成、计时的原理、方法以及软件的结构。

关键词： 交通灯；单片机；显示；计时

ABSTRACT

This paper presents the design of the traffic light system at complex intersections. The design uses a single-chip microcomputer as the core to control the traffic light system. According to the set cycle time, the vehicle can be instructed to complete left turn and go straight alternately at the intersection. Improve the quality and efficiency of opening to traffic in the same time. It can also adjust the opening time of primary and secondary arterial roads according to the actual situation in combination with the equation control button during the peak period to reduce traffic congestion. And make the traffic control system have emergency control, so that when ambulances and ambulances pass, red lights are turned on in both directions, and after the ambulances and fire engines pass, they return to the original state, increasing the ability to deal with special situations. The hardware part of this design is mainly composed of single-chip control module, red, yellow and green signal lights, button control module, drive display module, 8-segment LED nixie tube, and reset circuit module. The software part is mainly composed of main program, timing subprogram and display subprogram. This design uses the STC89C52 single-chip microcomputer to control the time to count, and change the time length of the traffic light through the change of the intersection situation, so as to achieve the purpose of only controlling the traffic. This paper introduces the hardware composition, timing principle, method and software structure of the traffic light system in detail.

Keywords: traffic light; single chip microcomputer; display；timing

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 引 言 1

1.1课题的提出 1

1.2课题研究的现状和发展历史及意义 1

1.3设计思路和方法 2

1.4论文构成及研究内容 2

第二章 系统整体设计 3

2.1总体方案设计 3

2.2系统组成 3

2.3方案论证与比较 4

2.3.1电源模块的方案论证与比较 4

2.3.2 显示模块的方案论证与比较 4

2.3.3单片机的方案论证与比较 4

第三章 硬件电路设计 5

3.1 单片机介绍 5

3.2 单片机最小系统 7

3.3显示系统 8

3.3.1 LED显示 8

3.3.2 数码管显示 8

3.4 按键控制 10

第四章 软件设计 11

4.1软件开发平台介绍 11

4.2主程序流程图 11

4.3 定义中断子程序 12

4.4 按键扫描程序 12

4.5 显示子程序 13

第五章 制作与调试 16

5.1 制作流程 19

5.2 调试 19

5.3 调试结果 19

致谢 21

参考文献 22

附录一 原理图 23

附录二 程序代码 24

附录三 实物图 32

第一章 引 言

1.1课题的提出

交通系统是时变，随机和复杂的系统。传统人很难建立不同的方案或创建不同的预测模型。在9世纪初，英国的警察操作世界第一个气体信号灯: 红灯停，绿灯行。第一个信号灯出现后，伦敦最繁忙的十字路口变得更加井然有序。20世纪20年代初，纽约等地出现了电力驱动的信号灯，有效地缓解了交通拥堵。因为英国工业革命地迅速发展，交通灯系统为了满足路口的要求，交叉路口的信号灯开始相互关联并通过人工集中性控制，因此，提高了这些交叉路口的通行能力。20世纪60年代，联合国颁布的《道路交通和道路标志信号协定》对交通灯做出了规定。绿色的信号灯表示通行，该路口的车辆可以直行，左转弯和右转弯，如果有特殊标志禁止转向，则按照标志的规定执行。如果车辆想要左转或者右转，必须停车让正在通过路口的车辆优先通过，即转弯让直行。红色的信号灯表示停车，该路口的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄色信号灯表示警告，该路口的车辆不能越过停车线，如果车辆已经越过停车线而停车后并影响交通时可以进入交叉路口。在现实生活中，车辆听从交通信号灯的指挥可以有效地避免交通堵塞，大大提高道路通行能力和有效地减少交通事故。本课题拟根据这一实际情况，在学生放学和上学的时间段，根据学生的具体流向，调整交通灯的控制系统，改善交通状况，保证家长和学生的安全。

1.2课题研究的现状和发展历史及意义

当前，在十字路口人和汽车都根据交通灯的显示作出相应的动作。随着社会的飞速发展，城市内的十字路口越来越拥堵。有些城市建造了城市高速公路，稍微减轻了城市交通的负担。但是，因为车辆数量增长太快和对高速公路的研究实验时间不够，高速公路并未发挥预期的作用。因为城市高速公路的特性，所以城市高速公路的交通条件还受到高速公路与普通道路交叉口交通条件的限制。指挥车辆快速通过十字路口是交通灯系统的主要任务。

随着车辆越来越多，智能交通信号灯控制系统代替传统的交通信号灯控制方式是必然的。传统的交通信号灯的控制方法是时间分配。这种方法存在三个弊端：首先，当车辆从车道上释放时，如果同时释放车辆，则车辆通常会出现在交叉路口的不同阶段。具有更多车辆的车辆趋向于累积车辆。下一个十字路口的交通拥堵。其次，如果在一个特定的十字路口没有汽车，那恰好是十字路口的通行时间，那么在这段时间内对于交通命令来说是一个盲点。第三，如果交叉路口的绿灯时间无法自动延长，交叉路口在高峰期又非常拥堵，这意味着车辆无法在一定时间内完全通过该交叉路口。

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