基于单片机三路口红绿灯设计和实现电气自动化专业.doc

目  录 摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„   第一章 设计的目的 1.1 设计目的................................................  1.2 国内外的研究现状以及发展趋势...................................... 1.3 设计方案 ................................................   1.3.1 显示界面方案.................................................  1.3.2车流量控制方案................................................  1.3.3交通信号灯 1.3.4 电压转换 1.3.5输入,输出设备 1.4 设计任务................................................. 第二章 系统总体方案及硬件设计 2.1 交通管理的方案................................................    2.2 总体硬件设计................................................  2.3 显示电路设计................................................ 2.3 车流量检测电路................................................   2.5 电压转换电路.................................................    第三章 软件系统设计  3.1 设计思路及关键技术...........................................   3.2 程序流程.....................................................   3.3 手动控制.........................................  3.4 拥挤程序设计.........................................   3.5 设置时间功能...................................   3.6 定时器.............................................  第四章 Proteus软件仿真和keil软件编程的实现   4.1 Proteus的简介  .........................................  4.2 Proteus软件仿真 .............................................   4.3 信号灯调试 ...........................................   4.4 高峰期车流量拥挤时仿真.......................................  摘要 交通信号灯的设计可以加大通行效率，可以减少交通中的事故的发生。从而有序合理的进行。车辆检测器的使用，可以有效的减少拥堵，更加合理的时间分配，从而有效的减少了拥堵带来给通行中的时间损失。而干线的控制，可以使一个干线上流通的时候，在路口与路口之间减少等待的时间。单个路口的车辆检测，和干线的通行时间的估算，将大大加大的通行效率。 而系统中用到的数码管，而内部就是发光二管组成，内部有七段组成。共阳数码管，在共阳端接入高电平，在段选段，接低电平。能可以正常的显示。信号的采用二极管。而中央控制采用单片机51系列，体检小，便宜，而具有强大的功能，可以完成需求的功能。 关键字 单片机 交通信号灯 车流检测 In this paper The design of traffic lights can increase the traffic efficiency, can reduce in the traffic accident. The reasonable and orderly. The use of the vehicle detector, can effectively reduce congestion, more reasonable allocation of time, so as to effectively reduce the congestion loss brought to pass the time. And main control, can make a main circulation, reduce the waiting time between intersections and road. A single intersection of vehicle detection, and the estimation of arterial passage of time will greatly increase the traffic efficiency. And the system used in the digital tube, and the internal is luminous tubes, two internal seven segments. Yang digital tube, in the total end connected to the high level in the section of the passage, the low level. Can the normal display. The signal using diode. And central control USES 51 series microcontroller, physical examination is small, cheap, and has powerful function, can complete the function of the demand. The keyword The single chip microcomputer, traffic lights, traffic detection 第一章 1.1设计的目的 随着社会的进步，交通工具的越来越多样化，车成为陆地上交通最为重要的交通工具之一。随着车数量的不断增加。而今目前而言，常常会看到拥堵的现象。一方面是车的数量的本身比较多。而另一方面是管理不当。而一个很面现的例子。两个人同时要过一个单独的桥，如果两个人都不让行。都要在同一时间去通过。那么可能最终是两个人都无法过去。而车也一样。没有顺序的进行。大家都急忙的冲在路口。只会加剧路口的拥堵。而不会加快流通。有时候，一个路口。主干道会有更多的车流要通过，有时候两个方向的通过的车流都差不多。在不同的情况，如果用不同的方案去执行会得到一个意想不到的答案。 在这个时候或许就急需要一种方案来解局这种情况。智能交通灯应运而生。一个路口如果一直用人力在这里指挥 ，一天二十四个小时。每个城市有无数的路口，那么如果全部用人力去指挥。那么可能需要花费太大投入。而且可能还会在一定程度上有一定的危险。而如果用指示灯的现实，而且分时有序的交叉进行。用一个12v的指示灯。二十四小时的工作。成本也花费不了多少。 所以城市交通可以减少拥堵，使通行比较合理有序的进行，减少拥堵带。 1.2 国内外的研究现状以及发展趋势 城市交通是考虑因素多而又非常复杂,必须政治。必须从不同的方面方面着手解决,对于我国城市区域十分发展，车流，人流量的相当多。使得我国社会对交通设施的需要不断增加,因此对于当今社会是一个的挑战,国内对于大中城市的规划,在大量借签和吸收国外已有的先进事例的基础上。结合当前国情建立和完善符合国内的城市交通系统。而今，对于国外侧重于引进智能交通来对交通控制系统研究,让其在交通中自适应。尤其是美国，现有好几个大学或研究机构。正在研发让交通自适应交通信号控制系统,。这其中具有代表性的是美国亚利桑那大学研制的RHODES。在交通领域我国的发展起步相对比较晚,基本上从新中国成立以后才开始。随着国内各方面的条件成熟和我国社会发展,才慢慢建立以及健全交通系统。 20世纪30年代初期，最先开始使用车辆感应式信号控制器的是美国，英国紧跟其后，而英国使用的车辆检测器是气动橡皮管检测器。更加具有灵活性，使其通过交通路口时，大大节约了时间，这个交通领域带来一个不小的惊喜。该技术的使用，从已有的特点来看，极大的促进该项及时的发展。继这后问世的超声波，雷达、光电、地磁等检测器。而具有代表环形线圈车辆检测器是现今在城市道路交通信号自动控制、交通监测以及交通数据采集系统中应用最多的检测器。以日本为例的少数国家把这技术大力应用主要是超声波检测器。  1952年美国科罗拉多州丹佛市第一次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自动选择式信号灯控制。加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。把计算机融入交通控制技术，为交通控制系统注入了新的血液。实现了网络化的交通控制系统，可以实现对一个城市或一个区域或更大范围内的控制。计算机道路交通控制是交通技术发展的里程碑。道路交通信号控制系统在近一个世纪的不断发展历史银河里，可以看出它的发展，从最初的手动到自动。从固定给定时间到根据实际情况配时、从无传感器控制到有感应的传感器控制、从简单的单一控制到干线控制。从小范围的控制到网络的大范围控制的漫长艰辛过程。 目前世界大量的应用的的交通控制系统中，最具有代表性和最重要的城市道路交通信号控制系统是：英国的TRANSYT和SCOOTS交通控制系统以及和澳大利亚的SCATS系统。 1.3设计方案 1.3.1系统硬件选择 系统控制器的选择 51单片机作为系统部分的中央控制器，以上图中显示的为单片机内部结构图， P0 内部不带上啦电阻（其余三个都增加带有上啦电阻），所以在使用的时候，需要增加添加，P0的可以作为数据接口和地址线的低八位。这时P2做为地址的高八位。P1时一个准双向通行的I/O。P3口有自己独立的功能。在上图中也可以内部结构图看出他们的不同 由单片机组成的中央控制器的红绿灯电路如下图所示 1.2.2显示电路选择数码管 DP在通常使用中作为小数位，共阳极数码管，在共阳极端加入高电平，其他每段二极管加入低电平的时候，对于的二极管导通，使二极管发亮。 数码管成本比较低!而使用起来比较简单,而内就采用的是七段数码管。这里选用两位的数码管,首先一个路口不可能只用几秒完成一次单方向的通行。也一般不至于大于100,所以这里采用两位数码管。这里用到九位。这里的小数点位对于路口通行用不到。不可能显示的豪秒。所以这里用到七段数码