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摘 要

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 交通灯的研究意义 1

1.2 国内外交通控制技术研究现状 1

第二章 设计要求与总体设计方案 3

2.1 方案选择与论证 3

2.2 设计主要内容及设计思路 4

第三章 系统硬件设计 7

3.1 硬件电路设计 7

3.2 复位电路设计 11

3.3 时钟电路设计 12

3.4 显示电路设计 13

3.5 数码管接口设计 15

3.6 交通灯状态显示电路设计 16

第四章 系统软件设计 19

4.1 软件总体设计 19

4.2 系统程序设计 21

4.2.1 定时器使用及1s定时 22

4.2.2 数码管动态显示程序及其他程序 24

第五章 系统调试 25

5.1 软件调试 25

5.2 Proteus软件仿真过程 26

第六章 总结 31

致谢 32

参考文献 33

附录 35

模拟交通灯设计

摘 要

二十一世纪初，社会经济的快速发展，汽车相对低廉，私家车数量的持续膨胀，可以明显的看出，而于此同时带来的相关问题也是日益的突出，其中最为显著的矛盾就是交通问题。因此现阶段中，为解决由于车辆数量较多造成的交通问题成为此领域的研究热点问题。

因此我选择把交通信号灯作为学习课题。本次以51单片机为基础，从更具时代性的角度模拟交通灯运行，通过设计与完善体系中的控制器，提高交通灯应用的便捷性、实用性、灵活性及扩展性，进而更好地完成道路交通管理与控制工作。硬件电路设计以at89c51作为主部件，使用定时器精确定时以及数码管动态倒计时显示电路等。通过使用软件KEIL编写延时子程序、中断程序、动态显示程序以及LED显示程序等。通过PROTUES软件调试模拟交通灯。

关键词：交通灯 单片机 定时器

A Design of Analog Traffic Light

Abstract

At the beginning of the twenty-first century, the rapid development of social economy, the car is relatively low, the number of private cars continued to expand, can be clearly seen, and at the same time the related problems are increasingly prominent, one of the most striking contradictions is the traffic problem. thence, at this stage, in order to solve the traffic problem caused by the large number of vehicles has become a hot topic in this field.

So I chose to traffic lights as a learning subject. This time to 51 single-chip-based, from a more contemporary point of view of the traffic lights to simulate the operation, through the design and improvement of the system controller to improve the application of traffic lights convenience, practicality, flexibility and scalability, and thus better To complete the road traffic management and control work. Hardware circuit design to at89c51 as the main components, the use of timer precision timing and digital tube dynamic countdown display circuit. Through the use of software KEIL prepared delay subroutine, interrupt procedures, dynamic display program and LED display program. Simulate traffic lights with PROTUES software.

Keywords: traffic lights;micro-controllers;Timers

第一章 绪论

1.1 交通灯的研究意义

由于国民生活水平的不断提高，对于生活品质的追求也上跃了一个高度，私家车数量的持续膨胀就可以明显的看出，而于此同时带来的相关问题也是日益的突出，其中最为显著的矛盾就是交通问题^[1]。因此现阶段中，为解决由于车辆数量较多造成的交通问题成为此领域的研究热点问题，而最为显著的成果就是交通指示灯的应用以及相关多种指示灯之间的协同调控；因此为使得此成果更具特色，在此基础上进一步优化协同系统是未来解决交通问题必不可少的环节。

由于不同道路的交通情况存在差异，因此常用的交通灯在每个路口的控制方式都有自身的独特性，各路口的交通灯均以相应固定周期完成独立控制，相互间虽然有重要关联性，但是其控制体系对仅适用于自身^[2]，在对问题的解决上效果不佳，而且从实际的效果来看，要想解决交通堵塞的现象，单纯的对道路基础设施进行扩大也不是十分有效的途径。所以，为了从根本上改善这一情况，并推动各个路口的交通控制与管理进展，应该在现有的交通设施基础上进一步开发更具针对性和实用性的交通管理体系，从根本上提高对各类设施设备的应用效率，同时增强道路管理工作的灵活有效性。鉴于这一情况，本次以51单片机为基础，从更具时代性的角度模拟交通灯运行，通过设计与完善体系中的控制器，提高交通灯应用的便捷性、实用性、灵活性及扩展性，进而更好地完成道路交通管理与控制工作。

1.2 国内外交通控制技术研究现状

从整体来看，国内外针对交通控制技术开展的研究相对深入，尤其是西方发达国家更是在控制领域取得了巨大进展，利用各类现代化信息技术解决道路交通中遇到的问题。近几年全球人口数量急剧增长，交通需求也随之增加，不同类型的交通工具层出不穷，这对道路建设带来更多压力。要想从根本上完成对道路交通资源的管理与控制，就应该提高道路交通的有序性，减少各类不遵守交通规则的行为，确保道路交通顺利稳定地运行。在解决此类问题的过程中，人们经研究提出了对道路的分流政策及对道路车辆的实时控制体系。

为了完成对道路交通的管理，必须充分利用当前道路网络的交互性和独立性，合理分配每个道路的车辆流量，避免出现某些路段车辆大幅增加的现象，在此过程中就需要应用到交通信号灯。通过交通灯可以有效减轻交通压力，避免因车辆过多带来交通隐患，同时还能全面降低能源消耗，使整个道路交通更加安全便捷，有效增强道路使用率。

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