滨江学院
单片机交通灯的控制系
统设计
学生姓名
学 号
专 业 通信工程
班 级
指导老师
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二Ｏ一三 年 十二 月 八 日
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基于AT89C51单片机的交通灯控制系统设计
摘 要：本文研究的是以AT89C51单片机为控制器的智能交通灯控制系统，通过车辆检测电路采集路况信号，经单片机处理后，分配各车道的绿灯时间，实现车流动态调节，并由74HC244驱动LED数码管显示通行倒计时；左拐、右拐、直行及行人的通行指示灯采用双色高亮度发光二极管，设计中还添加了声音提示电路，方便盲人过人行道。本设计是以软件和硬件相结合的方式来实现，文中给出了具体的硬件电路图和软件流程及 程序源码。
关 键 词：智能交通灯，AT89C51，车辆检测，74HC244，LED
Abstract: This study is based on AT89C51 single-chip microcomputer intelligent controller for traffic lights control system, traffic signal acquisition, SCM
processing, distribution of green light time for each lane, the traffic flowdynamic adjustment, and driven by the 74HC244 LED digital tube
display trafficcountdown; traffic lights turn left, turn right, go straight and pedestrian using dual color high brightness light-emitting diode, design also
added voice prompt circuit, convenient for the blind to the sidewalk. This design is a combination ofsoftware and hardware to achieve, this paper give a specific hardware circuitdiagram and software flow chart and program source code. Key words: intelligent traffic lights, AT89C51, vehicle detection, 74HC244,LED
1 引言
在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们无时无刻不与交通打交道。随着我国国民经济的迅速发展和人口的快速增加，人们对各种交通车辆的需求更是越来越大，交通工具的迅猛发展以及道路资源的局限性，交通拥堵问题已成为影响现代城市可持续发展的重要因素。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的技术手段加以实现。
作为车辆通行瓶颈所在的十字路口，找出提高其车辆通行效率，对缓解交通拥堵，提高道路畅通率具有十分现实的意义[1]。国内的在十字路口的交通灯，一般用红 、绿 、黄三种颜色的指示灯和一个倒计时的显示计时器来控制行车。且绝大多数交通灯的时间都是设定好的。
近年来，国家虽然不断加大城市道路建设的力度，但仍赶不上城市机动车的增长速
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度，这是制约着我国大城市发展的一个重要原因。随着交通需求越来越旺盛，车多、路多了，但运营成了瓶颈，运输效率逐步下降。我国与发达国家在车辆、道路、交通管理系统、人工智能技术在交通管制中的应用、信息采集和提取等方面存在着很大的差距。由于交通控制系统不健全等原因，我国交通道口的交通事故率居高不下，且随着城市交通运量逐年的增长，城市车流行驶速度逐年下降，这些都是由于交通通行不佳。
针对整个交通控制系统的发展状况，本设计根据道路交通拥挤，十字路口经常出现拥堵的情况，运用智能、集成，且功能强大的单片机芯片为控制核心，设计出了十字路口智能交通灯控制系统，以改善十字路口实时通行状况。
本设计与传统交通灯比较，有以下几点改进措施：1）可根据十字路口的各道口车流量自动调节通行时间；2)拥有车流量检测电路和特种车辆自动通行控制模块，设计紧急切换开关；3）设置盲人提示音电路，考虑到社会弱势群体通行问题；4）进行软件系统的设计，采用汇编语言编写，简单、方便。
一 交通灯控制系统的总体方案设计
（1） 交通灯控制系统硬件框图
该交通灯控制系统有以下几个部分组成：车辆检测、紧急控制、单片机、驱动和显示电路[6]。如图所示：
P1 车辆检测电路 南北通行灯 P2 AT89C51 P0 RST P3 东西通行灯 上电复位 3位LED显示器 自动/手动键盘 LED驱动器
系统硬件组成总框图
交通灯控制系统硬件设计
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（1） 系统硬件组成及原理图
根据要实现的具体功能，经过比较，我选用AT89C51单片机及外围器件构成最小控制系统，4组双色灯构成信号灯指示模块，东西南北方向分别构成倒计时显示模块，CCD采集车辆数量数据，红外线接收器接收中断信号，使实时中断来响应特种车辆的通行要求，接LED显示器[8]。硬件原理图如图3.1所示：
单片机控制系统模块CCD 二值化电路 驱动电路 时间显示模块 件电路原理图
硬（2） 单片机AT89C51
AT89C51是一种高效微控制器，它是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory) 和128×8位的随机存取数据存储器(RAM)，该器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，它与MCS-51系统产品兼容，AT89C51单片机功能强大，具有8Kb中央处理器（CPU）和4KbFlash程序存储器，性价比高，可应用于很多要求高性价比的场合，灵活地应用于各个控制领域[9]。
各模块电路
1 车辆检测电路
车辆检测电路如图所示。
车辆检测电路
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2 通行灯输出控制
道口指示灯电路如图所示。
城市道口交通指示灯电路
3 时间显示电路
时间显示驱动电路如图所示。
时间显示驱动电路
4 LED显示接口电路
LED显示器结构图
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基于AT89C51单片机的交通灯控制系统设计毕业论文
