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摘要本课题针对现有城市十字路口的交通问题，对十字路口智能交通灯控制系统进行设计。系统现具备以下功能：本系统将 MCS-51 单片机作为控制核心，在十字路口具有由南向北、自西向东、从北至南、由东到西这四个方向上配备左拐、右拐、车辆直行、非机动车人员四种通行信号。同时系统配置了计时器用以提示车辆人员通行转换的剩余时间。另附有特权交通单位的道路有限通行指示功能。系统设有 LED 动态循环显示及定时器时间显示。信号采用红绿黄三种发光二极管进行信号灯的模拟。软件应用了模块化设计，主要有主程序定时器中断服务子程序、倒计时显示子程序、交通灯模拟显示子程序四部分。系统进行了功能仿真，完成了软硬件两部分的联合调试，满足了十字路口智能交通控制系统的设计需求。30483
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毕业论文关键词 AT89S52 单片机 城市交通交叉口 智能交通灯
Title Crossroads intelligent traffic light control system
Abstract The problem for the existing urban intersection traffic problems on the crossroadsof intelligent traffic light control system design. The system now has the followingfunctions:The system will be MCS-51 microcontroller as control core, at the crossroads havingfrom south to north, from west to east, from north to south, from east to westdirection with four left, turn right, the vehicle straight, non-machine EMU stafffour kinds of traffic signals. At the same time remaining timer system is configuredto prompt staff vehicle traffic conversion. Attached privileged road traffic unitlimited access indicator.System features LED display and dynamic cycle timer display. Signals using red, greenand yellow three light-emitting diodes to simulate lights. Software modular design,there are main timer interrupt service routine, the countdown display routines,traffic lights simulation display routines into four parts.System was functional simulation, completed a joint debug hardware and software intwo parts, to meet the design requirements crossroads intelligent traffic controlsystem.
Key words AT89S52, Crossroads Intelligent, Traffic Lights
目次
1绪论1
1.1研究背景和意义..1
1.2世界范围智能交通灯研究的发展概况..2
1.3课程设计内容3
2总体方案设计与分析..4
2.1功能要求及分析..4
2.2方案比较..4
2.3方案选定..5
2.4单片机选择.5
2.4.1采用8031芯片5
2.4.2采用AT89S52芯片5
2.5最终方案..5
3硬件电路设计..7
3.1芯片介绍..7
3.1.1单片机AT89S527
3.1.2七段数码管..9
3.1.3发光二极管11
3.2单元电路设计.11
3.2.1CPU最小系统电路图11
3.2.2串口通信模块12
3.2.3显示模块.12
3.3元件清单.13
4软件设计流程图14
4.1交通灯控制流程图14
4.2主程序流程图..15
4.3程序模块化设计15
4.3.1程序模块化设计的必要性15
4.3.2程序模块化设计的步骤.16
5仿真及调试.18
5.1硬件电路的调试18
5.2软件调试19
5.3电路仿真20
5.4软硬件联调..22
结论23
致谢.24
参考文献25
附录电路图26
1 绪论1.1 研究背景和意义近年来，随着我国经济快速增长和城市化进程加快，城市人口和车辆不断增加，我国城市交通面临着越来越艰巨的任务，城市交通拥堵、交通安全问题日益受到人们的重视。然而中国的城乡交通问题的首要矛盾是城乡基础设施建设尤其是城乡道路交通的发展成果无法满足交通工具的数量快速上升的情况，于是城乡交通阻塞事件频繁发生，滞后的车流速率变为了阻碍其发展的重要因素。世界范围内的市镇、都市中的拥塞现象绝大多数皆是产生在十字交叉口，这一交通主要中转集散地因由两条主要干道的交集形成，它们是梳理交通的至关重要的一环，正因为此，交叉路口使得更多的拥塞和车祸产生。诚然，根除上述道路问题的基本方法是尽可能多地建造道路与桥梁来保证道路交通网络的抗阻塞能力。 然而修建路桥的资金来源问题和不同城市各自不同的空间限制问题， 皆给这些直接方案的前景蒙上了一层阴影。纵观中国市镇已知的道路状况，只有努力提升相关交通运营和治理水准，科学规范地利用手头上的基础设备，最大化地发挥各交通设施、相关单位能力，才是从源头上处理以上问题的合理办法。而交通灯控制系统是当世城镇交通管制和疏导的主要手段，可见，构建出简洁有效、方便快捷的十字路口智能交通灯控制系统迫在眉睫。交通，可以说是世界每一个都市经济活动的主要组成部分，其在社会可持续发展、人民的日常起居水准的进步上扮演着至关重要的角色。若把交通比作一个城市的动脉，那么各类交通工具便是这动脉里的血液。那些早已渗透为人民朝九晚五的日子中无可替代的代步用具，其在的确方便了人民，但也催生了很多恼人的民生问题：宏观上的人民居住环境遭到了不同程度的污染、微观上，大量的车辆也造成了城市的交通拥挤不堪、交通事故频发，这些极大地威胁到了人们的生命和财产安全。现在，由城乡十字交叉口所带来的相关问题正变为阻挠都市进步、这是不可忽视的，横亘在全球蓬勃发展道路前的重大障碍，政府与人民现在相关问题上开始更多地呼吁对交通信号进行大刀阔斧的改革。正确有效的信号控制，可以调整通行、对在交通道路上的人员进行合理的疏通，从而达到保障人民生命财产安全的目的。我们大可将十字路口比作构成都市道路网络的原子， 其在世界范围内城乡交通的运营上可谓举足轻重。十字路口控制大体上可以分为两种，一是单交叉口控制，二为多交叉口协调两种协管模式，这两者在运营上的效果不分伯仲，且各有千秋， 在不同交通状况和实际应用条件上都有着适合自己的方面。
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