基于單片機(jī)的交通模擬控制設(shè)計(jì)

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1、基于單片機(jī)的交通控制系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì)摘要交通對(duì)于社會(huì)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和人們的生活生產(chǎn)中有著十分重要的意義。隨著單片機(jī)和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，交通自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展，并且必將以其優(yōu)異的性能價(jià)格比，逐步取代傳統(tǒng)的交通控制措施。交通控制研究的發(fā)展，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來的問題，局限于道路建設(shè)的暫時(shí)不足和交通工具的快速增長(zhǎng)，就要使更多的車輛安全高效的利用有限的道路資源，避免因無序和搶行等無控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓，另外，針對(duì)整個(gè)交通線路車輛的多少實(shí)時(shí)調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路的分流也十分必要。各種交通工具已經(jīng)悄悄地走進(jìn)我們的生活，給我們的日常

2、活動(dòng)提供了很大的便利。交通控制系統(tǒng)在其中發(fā)揮了舉足輕重的作用，它保證了高效安全的交通秩序，我們每一個(gè)公民都要遵守一定的交通規(guī)則，同時(shí)一個(gè)完善而又可靠的交通控制系統(tǒng)將會(huì)使交通系統(tǒng)運(yùn)行更加安全，更有秩序。本次設(shè)計(jì)就是利用單片機(jī)及其外圍電路實(shí)現(xiàn)對(duì)交通控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模擬。在此我們將運(yùn)用比較簡(jiǎn)單的檢測(cè)傳感技術(shù)、實(shí)時(shí)手動(dòng)調(diào)整控制技術(shù)，并將傳感器監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)整車輛通行時(shí)間的算法通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，從而提出了基于單片機(jī)的交通控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。8051單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)由8051單片機(jī)、交通燈顯示、LED倒計(jì)時(shí)、車流量檢測(cè)及調(diào)整、違規(guī)檢測(cè)及報(bào)警、緊急處理、時(shí)間模式手動(dòng)設(shè)置等模塊組成。系統(tǒng)除基本交通燈功能

3、外，還具有通行時(shí)間手動(dòng)設(shè)置、可倒計(jì)時(shí)顯示、車流量檢測(cè)及調(diào)整、交通異常狀況判別及處理等相關(guān)功能。該系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效地控制十字路口的交通運(yùn)行，保證路口的交通暢通。此次設(shè)計(jì)將從以下幾個(gè)三個(gè)方面著手：一是確定系統(tǒng)交通控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項(xiàng)擴(kuò)展功能；二是進(jìn)行檢測(cè)傳感器的硬件電路、LED數(shù)碼顯示電路以及LED指示燈電路的設(shè)計(jì)；三是進(jìn)行軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，，本次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)匯編語(yǔ)言編寫、軟件的模塊化設(shè)計(jì)，總體上完成了軟件的編寫。本設(shè)計(jì)模擬基本的交通控制系統(tǒng)，硬件方面用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號(hào)發(fā)生，用LED數(shù)碼顯示進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示提醒

4、行駛者，這樣道路的安全更能夠得到保證，車流量檢測(cè)是通過單片機(jī)來進(jìn)行采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行通行時(shí)間自動(dòng)調(diào)整，并且具有交通違規(guī)檢測(cè)及處理和緊急處理等功能。據(jù)此，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由車流量檢測(cè)模塊，違規(guī)檢測(cè)模塊，和按鍵設(shè)置模塊等產(chǎn)生輸入，信號(hào)燈狀態(tài)模塊，LED倒計(jì)時(shí)模塊和蜂鳴器狀態(tài)模塊接受輸出。在軟件方面運(yùn)用單片機(jī)匯編語(yǔ)言接受按鍵的輸入設(shè)置并控制信號(hào)燈的基本變化，同時(shí)實(shí)時(shí)處理各檢測(cè)裝置輸入的數(shù)據(jù)，并通過按鍵來對(duì)交通燈的運(yùn)行模式進(jìn)行設(shè)置，以通過對(duì)信號(hào)燈的變化控制以實(shí)現(xiàn)交通燈的模擬設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：交通控制，傳感檢測(cè)，AT89C52，倒計(jì)時(shí)顯示，緊急處理，信號(hào)燈控制，報(bào)警提示.1.

5、單片機(jī)交通控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)1.1單片機(jī)交通控制系統(tǒng)通行方案設(shè)計(jì)交通控制系統(tǒng)設(shè)在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過短暫的過渡時(shí)間，將通行禁行方向?qū)Q。其具體狀態(tài)如下圖所示。1.1.1交通狀態(tài)圖：圖1交通狀態(tài)說明：黑色表示亮，白色表示滅.1.1.2交通狀態(tài)變化過程：l東西方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，南北方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí)20秒。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。l東西方向綠燈滅，同時(shí)黃燈亮，南北方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí)5秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的車輛，其他所有車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。l南北方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，東西

6、方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí)20秒。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。l南北方向綠燈滅，同時(shí)黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計(jì)時(shí)2秒。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的車輛，其他所有車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。1.1.3燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)表1交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4東西向禁行等待變換通行等待變換南北向通行等待變換禁行等待變換東西紅燈1100東西黃燈0001東西綠燈0010南北紅燈0011南北綠燈1000南北黃燈0100東西南北四個(gè)路口均有紅綠黃3燈和數(shù)碼顯示管2個(gè)，本次設(shè)計(jì)為方便起見，在東西南北向共設(shè)置兩對(duì)數(shù)碼顯示管，同時(shí)設(shè)置兩組紅黃綠信號(hào)燈，在任一個(gè)路口，遇紅燈禁止通行，轉(zhuǎn)

7、綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換，狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表1..1所示。說明：0表示滅，1表示亮。1.2單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的功能要求本設(shè)計(jì)能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號(hào)發(fā)生，還具有倒計(jì)時(shí)顯示，車流量檢測(cè)及調(diào)整，交通違規(guī)處理和緊急處理等功能。（1）倒計(jì)時(shí)顯示倒計(jì)時(shí)顯示可以提醒駕駛員在信號(hào)燈燈色發(fā)生改變的時(shí)間，在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。（2）車流量檢測(cè)及調(diào)整本次設(shè)計(jì)的車流量檢測(cè)器采用