论文总字数：33285字

摘 要

目前，全球多数大城市都面临着交通堵塞的问题，这不但提高了出行成本，而且增加空气污染。交通堵塞的重要原因之一是路口交通灯交通管制的时间为固定值，不能按照实际情况智能地调节各个方向的释放时间。因此，现有的交通灯控制系统有必要升级转化为智能控制系统，实现交通灯的最大调整车流效果。

基于城市十字路口交通灯的随机性和时变特征，本文设计了基于STC89C52单片机的城市交叉口智能交通系统，并且通过使用红外光电传感器对交叉口交通流量进行统计。根据得到的路口双向的车流量，计算出它们之间的比值，从而对整个交叉路口的信号时序进行优化。系统最终实现了交通灯的工作，能够适应车辆交通实际情况的目的，保证车辆的交通效率。

本文给出系统硬件电路设计和软件设计的过程。通过实验，验证了该系统能够有效地提高十字路口车辆通行质量，并且证明了设计中采用的方法对路口交通灯进行智能控制是合理的，同时也顺利通过了老师的验收，收到了很好的效果。

关键词：智能交通灯 单片机 车流量 对射式红外光电传感器

The Design of the Intelligent Control of Vehicle Passing in Intersection

Abstract

At present, most of the world's major cities are facing the problem of traffic congestion. This not only improves travel costs, but also increases air pollution. One of the important reasons for the traffic jam is that the traffic control time of the traffic lights is a fixed value, and the release time of each direction cannot be intelligently adjusted according to the actual situation. Therefore, the existing traffic light control system need to upgrade into intelligent control system, to achieve the maximum traffic lights traffic adjustment effect.

Based on the randomness and time-varying characteristics of traffic lights at urban crossroads, this paper designs an intelligent traffic system based on STC89C52 single-chip. And the traffic flow at the intersection is counted by using an infrared photoelectric sensor. According to the intersection of the two-way traffic flow, the ratio between them be calculated, thus the signal timing for the entire intersection be optimized. The system finally realized the work of the traffic lights, and could meet the actual situation of the vehicle traffic to ensure the traffic efficiency of the vehicle.

This paper gives the system hardware circuit design and software design process. The experiment proves that the system can effectively improve the traffic quality of the crossroads and proves that the method used in the design is reasonable to carry out intelligent control of the traffic lights at the intersection. At the same time, it has passed the acceptance of the teacher and received a good effect.

Key Words: Intelligent traffic lights; Single chip; Traffic flow; Infrared photoelectric sensor

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 引言 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 智能交通灯的国内外研究现状 1

1.2.1 国外智能交通灯控制系统研究成果 1

1.2.2 智能交通灯系统的国内发展现状 2

1.3研究思路和技术方法 3

第二章 系统硬件设计 4

2.1 系统结构设计 4

2.2 主控单元 4

2.2.1 最小系统 4

2.2.2 STC89C52单片机 5

2.2.3 晶振电路 7

2.2.4 复位电路 8

2.3 信号灯显示单元 8

2.4 倒计时显示单元 10

2.4.1 74HC245芯片 10

2.4.2 共阴极数码管 12

2.5 车流量检测单元 14

2.6 电源模块 15

第三章 智能交通灯的硬件制作与调试 17

3.1 智能交通灯原理图绘制 17

3.2 智能交通灯仿真 18

3.3 智能交通灯PCB绘制 19

3.4 PCB的制作与焊接 20

3.5 硬件调试 21

3.5.1 调试过程 21

3.5.2 调试结果 21

第四章 智能交通灯的软件设计与调试 23

4.1 系统流程图设计 23

4.1.1 系统工作原理 23

4.1.2 系统软件流程图 24

4.2 中断概念 25

4.3 定时器中断程序设计 28

4.4 交通灯程序设计 29

4.4.1 数码管显示程序设计 29

4.4.2 信号灯显示程序设计 29

4.5 车流量检测及配时程序设计 30

4.5.1 车流量检测程序 30

4.5.2 配时程序 31

4.6 软件调试 31

第五章 总结与展望 33

参考文献 35

致 谢 37

附录I 系统原理图 38

附录II 硬件PCB图 39

附录III 源程序清单 40

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