单片机控制交通灯所有专业(编辑修改稿)

单片机控制交通灯所有专业(编辑修改稿)内容摘要：

读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 ③ .4KB 片内 程序存储器 ROM 或 EPROM 8051 共有 4096 个 8 位掩膜 ROM，用于存放用户程序，原始数据 ④ .片内 18 个 特殊功能寄存器（ SFR） 如图（图 11）所示： 图 11 片内特殊存储器分布图 特殊功能寄存器 SFR 数据缓冲区 位 寻址区 R7 R0 3 组（ 8字节） 2 组 1 组 0 组 0F0H SFR 可寻址区 0E0H 0D0H 0C8H 0B8H 0B0H 0A8H 0A0H 98H 90H 88H 80H 0FFH 80H 7FH 30H 2FH 20H 1FH 00H 毕业设计用纸 共 20 页 第 6 页 ⑤ .4 个 8 位 的并行输入输出 I/O 口（ PIO） 8051 共有 4 组 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于对外部数据的传输 P0 口 ~ 输入与输出 分时的传送地址低 8 位与数据线 P1 口 ~ 输入与输出 无第二功能 P2 口 ~ 输入与输出 传送地址的高 8 位 P3 口 ~ 输入与输出 — RXD：串行口输入端 — TXD：串行口输出端 — TXD：串行口输出端 — ：外部中断 0 中断请求输入端 — ：外部中断 1 中断请求输入端 — T0：定时器 /计数器 0 外部输入端 — T1：定时器 /计数器 1 外部输入端 — ：外部数据存储器写选通信号 — ：外部数据存储器读选通信号 ⑥ .1 个 串行口 I/O（ SIO/UART）完成单片机与其他微机的之间的串行通信 ⑦ .2/3 个 16 位 定时器 /计数器（ TIMER/COUNTER） ⑧ .可处理 5 个中断源，两级可程序优先级的中断系统 其中含有 MCS51 指令集含 111 条指令，按照指令操作功能话费有五类： 1数据传送指令（ 28） 2算术运算指令（ 24） 3逻辑运算及转移指令（ 25） 4控制转移指令（ 22） 5位操作指令（ 12） 第二章 单片机控制交通系统总体设计 毕业设计用纸 共 20 页 第 7 页 单片机交通控制系统通行方案设计 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。 说明：黑色表示亮，白色表示灭。 交通状态从状态 1 开始变换，直至状态 6 然后循环至状 1，周而复始，即如图 （图 21） 所示：直至状态 6 然后循环至状态 1， 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下： 图 21 交通状态 ※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，东西向禁止通行，南北向允许通行。 ※东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒计时 2 秒。 此状态下，除了已经正在通行中的其他所以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，东西向允许通行，南北向禁止通行。 ※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其他所以车辆都需等待状态转换。 毕业设计用纸 共 20 页 第 8 页 下面我们可以用图表表示灯状态和行止状态的关系如下 ： 表 21 交通状态及红绿灯状态 东西南北四个路口均有红绿黄 3 灯和数码显示管 2 个，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 所示。 说明：0 表示灭， 1 表示亮。 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统，用 红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示，车流量检测及调整，交通违规处理和紧急处理等功能。 倒计时显示 倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。 驾驶员和行人普遍都愿意选择有倒计时显示的信号控制方式，并且认为有倒计时显示的路口更安全。 倒计时显示是用来减少驾驶员在信号灯色改变的关键时刻做出复杂判断的 1 种方法，它可以提醒驾驶员灯色发生改变的时间，帮助驾驶员在“停止”和“通过”两者间作出合适的选择。 车流量检测及调整 随着我国经济建设的蓬勃发展，城市人口和机动车拥有量在急剧增长，交通流量日益加 状态 1 状态 3 状态 4 状态 6 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 毕业设计用纸 共 20 页 第 9 页 大，交通拥挤堵塞现象日趋严重，交通事故时有发生。 车辆检测器作为智能交通系统的基本组成部分，在智能交通系统中占有重要的地位。 现阶段，车辆检测器检测方式有很多，各有其优缺点，如红外线检测器、地磁检测器、机械压电检测器，磁频检测器、波频检测器、视频检测器等。 一般车流量检测器采用传感器 +单片机 +外围器件来实现。 而且，目前国内使用的红绿灯都是固定的红绿灯时间，并自动切换。 红灯时间和绿灯时间，是根据道口东西向和南北向的车流量，利用统计方法确定 的。 交通警察不断观察十字路口的两个方向，根据车辆密度和流速决定是否切换红绿灯，以保证最佳的道路交通控制状态。 时间手动设置 除系统根据车流量自动控制调整，也可以通过键盘进行手动设置，增加了人为的可控性，避免自动故障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变为红灯。 键盘是单片机系统中最常用的人机接口，一般情况下有独立式和行列式两种。 前者软件编写简单，但在按键数量较多时特别浪费 I／ 0 口资源，一般用于按键数量少的系统。 后者适用于按键数量较多的场合，但是在单片机 I／ 0 口资源相对较少而需要较多按键时，此 方法仍不能满足设计要求。 本系统要求的按键控制不多，且 I／ 0 口足够，可直接采用独立式。 紧急处理 交通路口出现紧急状况在所难免，如特大事件发生，救护车等急行车通过等，我们都必须尽量允许其畅通无阻，毕竟在这种情况下是分秒必争的，时时刻刻关系着公共财产安全，个人生死攸关等。 由此在交通控制中增设禁停按键，就可达到想此目的。 单片机交通控制系统的基本构成及原理 单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制信号灯的状态变化，基本上可以指挥交通的具体通行，当然，接入 LED 数码管就可 以显示倒计时以提醒行使者，更具人性化。 本系统在此基础上，加入了违规检测电路和车流量检测电路为单片机采集数据，单片机对此进行具体处理，及时调整控制指挥，为了超越视觉指挥的局限性，同时接上蜂鸣器，在 毕业设计用纸 共 20 页 第 10 页 听觉上加强了指挥提醒作用。 如图（图 22）所示： 单片机 图 22 系统的总体框图 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。 系统的总体框图如上所示。 键盘设 置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号，系统进入正常工作状态，执行交通灯状。