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毕业论文设计题 目 智 能 交 通 灯 设 计 专 业 应用电子技术 系（部） 电子工程系 班 级 学 号 姓 名 xxxxx 指导教师 职 称 副教授 教务部 制2目 录摘 要 .3第一章 概述 .31.1 交通灯的发展及现状.31.2 单 片 机 说 明 .4第二章 智能交通灯的设计原理 .62.1 智能交通灯的设计框图 62.2 智能交通灯的设计方案及改进措施.6第三章 智能交通灯电路设计 .73.1 控制器的系统框图.73.2 智能交通灯控制系统电路图.73.3 工作原理.8第四章 智能交通灯软件系统设计 144.1 智能交通灯的软件设计流程图 .144.2 程序源代码 .15第五章 智能交通灯方案的仿真 15小结 .18致谢词 .18参考文献 .18附 录 19附录 a智能交通灯控制程序193摘 要本文介绍的是一个基于 proteus 的智能交通灯控制系统的设计与仿真，系统根据交通十字路口双车道车流量的情况控制交通信号灯按特定的规律变化。本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析，指出了现状交通灯存在的缺点，并提出了改进方法。智能交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。本文还对 at89s51 单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。最后利用 proteus 软件，通过其平台对交通灯控制系统进行了仿真，仿真结果表明系统工作性能良好。关 键 词proteus、at89s51 单片机、智能交通灯；第一章 概述1.1 交通灯的发展及现状 中国车辆数量不断增加，交通管制的工作量越来越大，利用计算机代替人进行高效交通管理是必然的发展趋势，而让计算机控制的交通灯拥有类似人类的感知智能，具有很强的现实意义，比如通过摄像机让交通灯控制系统获得视觉感知功能，就可以代替人类的眼睛，使系统根据所“看到”交通情况自适应改变管制策略，提高了交通管理的自动化水平，使得交通更高效、更顺畅。目前设计交通灯的方案有很多，有应用 cpld 设计实现交通信号灯控制器方法;有应用 plc 实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。目前，国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定， 在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。41. 2 单 片 机 说 明按 照 单 片 机 系 统 扩 展 与 系 统 配 置 状 况 ， 单 片 机 应 用 系 统 可 分 为 最 小 系 统 、最 小 功 耗 系 统 及 典 型 系 统 等 。 at89c51 单 片 机 是 美 国 atmel 公 司 生 产 的 低电 压 、 高 性 能 cmos 8 位 单 片 机 ， 具 有 丰 富 的 内 部 资 源 4kb 闪 存 、128bram、 32 根 i/o 口 线 、 2 个 16 位 定 时 /计 数 器 、 5 个 向 量 两 级 中 断 结 构 、2 个 全 双 工 的 串 行 口 ， 具 有 4.25～ 5.50v 的 电 压 工 作 范 围 和 0～ 24mhz 工 作频 率 ， 使 用 at89c51 单 片 机 时 无 须 外 扩 存 储 器 。 因 此 ， 本 流 水 灯 实 际 上 就 是一 个 带 有 八 个 发 光 二 极 管 的 单 片 机 最 小 应 用 系 统 ， 即 为 由 发 光 二 极 管 、 晶 振 、复 位 、 电 源 等 电 路 和 必 要 的 软 件 组 成 的 单 个 单 片 机 。1. 2.1 at89c51 单片机硬件结构at89c51 是一种带 4k 字节闪存可编程可擦除只读存储器 （f peromflash programmable and erasable read only memory）的单片机芯片，它采用静态 cmos 工艺制造 8 位微处理器，最高工作频率位 24mhz。at89c5 外形及引脚排列如图 1 所示 5图 11.2.2 管 脚 说 明 rst 复 位 输 入 。 当 振 荡 器 复 位 器 件 时 ， 要 保 持 rst 脚 两 个 机 器 周 期 的高 电 平 时 间 。 p0 口 p0 口 为 一 个 8 位 漏 级 开 路 双 向 i/o 口 ， 每 脚 可 吸 收 8ttl 门 电流 。 当 p1 口 的 管 脚 第 一 次 写 1 时 ， 被 定 义 为 高 阻 输 入 。 p0 能 够 用 于 外 部程 序 数 据 存 储 器 ， 它 可 以 被 定 义 为 数 据 /地 址 的 第 八 位 。 在 fiash 编 程 时 ，p0 口 作 为 原 码 输 入 口 ， 当 fiash 进 行 校 验 时 ， p0 输 出 原 码 ， 此 时 p0 外 部必 须 被 拉 高 。 p1 口 p1 口 是 一 个 内 部 提 供 上 拉 电 阻 的 8 位 双 向 i/o 口 ， p1 口 缓 冲器 能 接 收 输 出 4ttl 门 电 流 。 p1 口 管 脚 写 入 1 后 ， 被 内 部 上 拉 为 高 ， 可 用 作输 入 ， p1 口 被 外 部 下 拉 为 低 电 平 时 ， 将 输 出 电 流 ， 这 是 由 于 内 部 上 拉 的 缘 故 。在 flash 编 程 和 校 验 时 ， p1 口 作 为 第 八 位 地 址 接 收 。 p2 口 p2 口 为 一 个 内 部 上 拉 电 阻 的 8 位 双 向 i/o 口 ， p2 口 缓 冲 器 可接 收 ， 输 出 4 个 ttl 门 电 流 ， 当 p2 口 被 写 “1”时 ， 其 管 脚 被 内 部 上 拉 电阻 拉 高 ， 且 作 为 输 入 。 并 因 此 作 为 输 入 时 ， p2 口 的 管 脚 被 外 部 拉 低 ， 将 输出 电 流 。 这 是 由 于 内 部 上 拉 的 缘 故 。 p2 口 当 用 于 外 部 程 序 存 储 器 或 16 位地 址 外 部 数 据 存 储 器 进 行 存 取 时 ， p2 口 输 出 地 址 的 高 八 位 。 在 给 出 地 址“1”时 ， 它 利 用 内 部 上 拉 优 势 ， 当 对 外 部 八 位 地 址 数 据 存 储 器 进 行 读 写 时 ，p2 口 输 出 其 特 殊 功 能 寄 存 器 的 内 容 。 p2 口 在 flash 编 程 和 校 验 时 接 收 高 八位 地 址 信 号 和 控 制 信 号 。 p
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