单片机设计交通信号灯模拟控制系统.doc
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单片机设计交通信号灯模拟控制系统,摘要十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用msc-51系列单片机intel8051和可编程并行i/o接口芯片8255a为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的p1口设置红、绿...
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摘要
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机Intel8051和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片，避免系统因为死机而停止工作的情况发生；显示时间直接通过8255的PA、PB口输出；交通灯信号通过PC口输出；交通灯点亮采用VT双向晶闸管来控制，直接采用220V交流电源驱动，系统实用性强、操作简单、扩展性强。
随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，交通问题成为制约我国社会经济发展的一个大问题，我国人口众多，现在大多数城市都经常会出现交通拥堵现象，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。随着社会的发展，一个城市的交通是否便捷是衡量其是否具有发展潜力的重要指标，目前，我国大中小城市都出现了交通拥堵的现象，特别是大城市，随着城市机动车量的不断增加，如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
目 录
绪论 5
第1章 交通灯的总体方案设计与论证 7
1.1单片机与外围接口部件 7
1.2电源提供 7
1.3 倒计时显示界面 8
1.4 输入键盘 8
1.5 交通灯显示 9
1.6 系统稳定运行保障系统 9
1.7 理论分析与计算 10
第2章 硬件的选择与简介 14
2.1 8051芯片简介 14
2.1.1 8051内部结构 14
2.1.2 8051的引脚说明： 15
2.2 数码管与交通信号灯 16
第3章 控制器硬件系统设计 17
3.1 系统硬件设计方案 17
3.2 系统工作原理 19
第4章 控制器的软件设计 21
4.1 交通灯燃亮时间的设定 21
4.1.1 计数器初值计算 21
4.1.2 计算公式 21
4.1.3 设置１秒的方法 21
4.1.4相应程序代码 21
4.2 软件延时 22
4.3 时间及信号灯的显示软件设计 23
4.3.1 8051并行口的扩展 23
4.3.2显示程序原理： 23
4.3.3 8051与8255的连接 24
4.4 程序设计 25
4．4．1程序流程设计 25
4.4.2 系统编程信息 26
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
附录1：实验程序原代码 31
附录2：实验原理图 34
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机Intel8051和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；为了系统稳定可靠采用了MAX629“看门狗”芯片，避免系统因为死机而停止工作的情况发生；显示时间直接通过8255的PA、PB口输出；交通灯信号通过PC口输出；交通灯点亮采用VT双向晶闸管来控制，直接采用220V交流电源驱动，系统实用性强、操作简单、扩展性强。
随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，交通问题成为制约我国社会经济发展的一个大问题，我国人口众多，现在大多数城市都经常会出现交通拥堵现象，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。随着社会的发展，一个城市的交通是否便捷是衡量其是否具有发展潜力的重要指标，目前，我国大中小城市都出现了交通拥堵的现象，特别是大城市，随着城市机动车量的不断增加，如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
目 录
绪论 5
第1章 交通灯的总体方案设计与论证 7
1.1单片机与外围接口部件 7
1.2电源提供 7
1.3 倒计时显示界面 8
1.4 输入键盘 8
1.5 交通灯显示 9
1.6 系统稳定运行保障系统 9
1.7 理论分析与计算 10
第2章 硬件的选择与简介 14
2.1 8051芯片简介 14
2.1.1 8051内部结构 14
2.1.2 8051的引脚说明： 15
2.2 数码管与交通信号灯 16
第3章 控制器硬件系统设计 17
3.1 系统硬件设计方案 17
3.2 系统工作原理 19
第4章 控制器的软件设计 21
4.1 交通灯燃亮时间的设定 21
4.1.1 计数器初值计算 21
4.1.2 计算公式 21
4.1.3 设置１秒的方法 21
4.1.4相应程序代码 21
4.2 软件延时 22
4.3 时间及信号灯的显示软件设计 23
4.3.1 8051并行口的扩展 23
4.3.2显示程序原理： 23
4.3.3 8051与8255的连接 24
4.4 程序设计 25
4．4．1程序流程设计 25
4.4.2 系统编程信息 26
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
附录1：实验程序原代码 31
附录2：实验原理图 34
