基于单片机的交通模拟控制设计_毕业设计论文.doc

基于单片机的交通控制系统模拟设计 PAGE 27 基于单片机的交通控制系统模拟设计 1 基于单片机的交通控制系统模拟设计 毕业设计论文 摘 要 交通对于社会的工业经济和人们的生活生产中有着十分重要的意义。随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，交通自动监测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的交通控制措施。 交通控制研究的发展，旨在解决人类交通因需求的增多而日益繁重带来的问题，局限于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，就要使更多的车辆安全高效的利用有限的道路资源，避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪，另外，针对整个交通线路车辆的多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。 各种交通工具已经悄悄地走进我们的生活，给我们的日常活动提供了很大的便利。交通控制系统在其中发挥了举足轻重的作用，它保证了高效安全的交通秩序，我们每一个公民都要遵守一定的交通规则，同时一个完善而又可靠的交通控制系统将会使交通系统运行更加安全，更有秩序。本次设计就是利用单片机及其外围电路实现对交通控制系统的简单模拟。在此我们将运用比较简单的检测传感技术、实时手动调整控制技术，并将传感器监测、实时调整车辆通行时间的算法通过单片机来实现，从而提出了基于单片机的交通控制系统设计方案。 8051单片机的交通灯控制系统由8051单片机、交通灯显示、LED倒计时、车流量检测及调整、违规检测及报警、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。系统除基本交通灯功能外，还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、车流量检测及调整、交通异常状况判别及处理等相关功能。该系统能够简单、经济、有效地控制十字路口的交通运行，保证路口的交通畅通。 此次设计将从以下几个三个方面着手：一是确定系统交通控制系统的总体设计方案，包括十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项扩展功能；二是进行检测传感器的硬件电路、LED数码显示电路以及LED指示灯电路的设计；三是进行软件系统的设计，，本次设计采用单片机汇编语言编写、软件的模块化设计，总体上完成了软件的编写。 本设计模拟基本的交通控制系统，硬件方面用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，用LED数码显示进行倒计时显示提醒行驶者，这样道路的安全更能够得到保证，车流量检测是通过单片机来进行采集数据并进行通行时间自动调整，并且具有交通违规检测及处理和紧急处理等功能。据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由车流量检测模块，违规检测模块，和按键设置模块等产生输入，信号灯状态模块，LED倒计时模块和蜂鸣器状态模块接受输出。 在软件方面运用单片机汇编语言接受按键的输入设置并控制信号灯的基本变化，同时实时处理各检测装置输入的数据，并通过按键来对交通灯的运行模式进行设置，以通过对信号灯的变化控制以实现交通灯的模拟设计。 关键词：交通控制，传感检测，AT89C52，倒计时显示，紧急处理，信号灯控制，报警提示. 单片机交通控制系统总体方案设计 1.1单片机交通控制系统通行方案设计 交通控制系统设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。 1.1.1交通状态图：  图1 交通状态 说明：黑色表示亮，白色表示灭. 1.1.2 交通状态变化过程： 东西方向红灯灭，同时绿灯亮，南北方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时20秒。此状态下，东西向允许通行，南北向禁止通行。 东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时5秒。此状态下，除了已经正在通行中的车辆，其他所有车辆都需等待状态转换。 南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时20秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。 南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒计时2秒。此状态下，除了已经正在通行中的车辆，其他所有车辆都需等待状态转换。 1.1.3 灯状态和行止状态 表1交通状态及红绿灯状态 状态1 状态2 状态3 状态4 东西向 禁行 等待变换 通行 等待变换 南北向 通行 等待变换 禁行 等待变换 东西红灯 1 1 0 0 东西黄灯 0 0 0 1 东西绿灯 0 0 1 0 南北红灯 0 0 1 1 南北绿灯 1 0 0 0 南北黄灯 0 1 0 0 东西南北四个路口均有红绿黄3灯和数码显示管2个，本次设计为方便起见，在东西南北向共设置两对数码显示管，同时设置两组红黄绿信号灯，在任一个路口，遇红灯禁止通行，转绿灯允许通行，之后黄灯亮警告行止状态将变换，状态及红绿灯状态如表1..1所示。说明：0表示灭，1表示亮。 1.2 单片机交通控制系统的功能要求 本设计能模拟基本的交通控制系