基于单片机的智能交通控制系统
摘 要
交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的科技手段加以实现。本文在对目前交通控制进行深入分析的基础上，运用检测传感、实时调整智能化控制的实现技术，将传感器监测、实时调整车辆通行时间的算法与单片机控制作用相结合，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、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、急车强行通过、车流量检测及调整、交通异常状况判别及处理等相关功能。理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统交通控制的总体设计，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功能，二是进行传感器的硬件电路、显示电路等的设计和基本功能要求。
关键词：交通控制，传感检测，AT89S51，倒计时显示
I
Abstract
Traffic control system is a modern society with logistics, travel etc of traffic development a unique set of public management system. To ensure the effective safety traffic, except for a series of traffic rules, still must through certain technological means to achieve. Based on analysis of traffic control, based on real-time detection sensor, adjust the implementation technology of intelligent control, real-time monitoring, sensor adjust vehicles time algorithm and single-chip microcomputer control function is proposed, which combines the traffic control system based on single chip design scheme.
The 8051 microcontroller control system consists of the traffic lights display, 8051 monolithic integrated circuits, and LED the countdown, traffic violation detection, emergency adjustment, manual mode, time as modules. In addition to the basic traffic function outside, still have time to manually set, can pass the countdown, car that forced through traffic, inspection and adjustment, transportation and processing abnormal discriminant functions. Theory shows that the system can simple, economic and effective relieves traffic, improve the crossroads capacity.
This design mainly do the following aspects: one is the work of the traffic control system design, including the crossroads, specific design and system should be restricted with each function, two is that the sensor, the hardware circuit design of the circuit and the basic function and requirement. Key Words: traffic control, sensing detection, displayand countdown ，AT89S51
目录
摘 要 ........................................................................................................................................................I ABSTRACT ................................................................................................................................................ II 1 绪 论 ................................................................................................................................................ 1 1.1单片机交通控制系统的选题背景 ................................................................................................ 1 1.2单片机交通控制系统选题的现实意义 ........................................................................................ 1 1.3国内外研究现状及其发展 ............................................................................................................ 3 1.3.1国内外交通控制技术 ............................................................................................................. 3 1.3.2交通控制存在的问题 ............................................................................................................. 6 1.4单片机交通控制系统主要研究的内容 ........................................................................................ 7 2 单片机交通控制系统总体设计 ........................................................................................................... 8 2.1单片机交通控制系统的通行方案设计 ........................................................................................ 8 2.2单片机交通控制系统的功能要求 ................................................................................................ 9 2.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 .................................................................................. 11 3 系统硬件电路的设计......................................................................................................................... 12 3.1系统硬件总电路构成及原理 ...................................................................................................... 12 3.1.1系统硬件电路构成 ............................................................................................................... 12 3.1.2系统工作原理 ....................................................................................................................... 13 3.2 AT89S51单片机简介 .................................................................................................................. 13 3.2.1单片机的概述 ....................................................................................................................... 13 3.2.2 AT89S51芯片内部结构简介 ............................................................................................... 14 3.2.3 主要引脚功能 ...................................................................................................................... 16 3.2.4 AT89S51芯片最小系统 ....................................................................................................... 18 3.3其它硬件介绍及连接 .................................................................................................................. 19 3.3.1车流量检测电路及模拟 ....................................................................................................... 19 3.3.2违规检测电路及模拟 ........................................................................................................... 22 3.3.3八段LED数码管 ................................................................................................................. 23 3.3.4其它器件 ............................................................................................................................... 25 4 系统软件程序的设计 ........................................................................................................................ 29 4.1程序主体设计流程 ...................................................................................................................... 29 4.2理论基础知识 .............................................................................................................................. 31 4.2.1定时器原理 ........................................................................................................................... 31 4.2.2软件延时原理 ....................................................................................................................... 31 4.2.3中断原理 ............................................................................................................................... 32 4.2.4消抖动程序 ........................................................................................................................... 32 结 论 .................................................................................................................................................... 33 致 谢 .................................................................................................................................................... 34 参考文献 ................................................................................................................................................ 35
附录 英文文献资料及翻译 .................................................................................................................. 36
1 绪 论
1.1单片机交通控制系统的选题背景
随着人口快速的增多，交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通控制就应运而生，在人类的生活、工作环境中，交通扮演着极其重要的角色，人们的出行都无时不刻与交通打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展带动整个交通运输的发展，从而催生了单独的交通控制学问与管理机构。
交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。要保证高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通规则，还必须通过一定的技术手段加以实现。现代人类科学技术，特别是电子科学技术的发展和成熟能比较好的解决系统建立中硬软件方面要求的技术难题。目前，交通控制方面的研究能完全实现自动智能化，甚至将整个区域整合成一个统一的系统范围，还能根据正常时段以及特定突发时段的情况进行科学的自动调整。
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。
1.2单片机交通控制系统选题的现实意义
城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导，与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段，由于交通的各种矛盾不断出现，人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来，从而促进了交通自动控制技术的不断发展。
早在1850年，城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。世界上第一台交通自动信号灯的诞生，拉开了城市交通控制的序幕，1868年，英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车的通行，但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。1914年及稍晚一些时候，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯，它们采用电力驱动，与现在意义上的信号灯已
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