基于C51系列单片机的交通控制系统设计

　　摘要：AT89C51单片机的交通灯控制系统是由AT89C51单片机、键盘电路、LED倒计时、交通灯显示等模块组成。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、交通特殊情况处理等相关功能，实验采用AT89C51单片机为控制芯片，采用“Proteus+KeilμVision2”对交通灯控制系统进行了仿真，仿真结果表明：该系统能够简单、经济、有效地解决交通堵塞问题，提高交通路口的通行能力。

　　0 引言

　　随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用不断走向深入。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。它在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛的应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化控制。同时，伴随着我国经济的高速发展，私家车、公交车的增加，无疑会给我国的道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。为解决交通堵塞问题，采用AT89C51单片机为核心，与74LS86与74LS04组成特殊情况控制电路、七段数码管及LED组成显示电路，设计出以人性化、智能化为目的的交通灯控制系统，如遇特殊情况可人为控制交通从而解决交通堵塞的实际问题，整个电路简单，易于实现。

　　1 系统总体功能描述

　　根据日常生活中交通繁忙路段十字路口车辆和行人的通行情况，设置本交通灯控制器控制十字路口的各交通按照以下规则转换状态：

　　（1）主干道（A道）先通行且通行时间为45 s;

　　（2）支道（B道）通行时间为25 s;

　　（3）主道与支道的车辆交错通行；

　　（4）主道与支道转换时，绿灯变红灯时，先绿灯闪3 s，而此时另一个红灯不改变，然后黄灯亮2 s.

　　（5）若遇紧急情况，按开关K1时，主道与支道都为红灯20 s;

　　（6）根据实时交通堵塞情况人为控制时，按K2时，主道延时30 s通行，按K3时，支道延时30 s通行。

　　2 系统硬件设计

　　整个系统主要由主控中心（单片机）、复位电路、时钟电路、按键控制电路、数码管显示电路及LED模仿交通信号灯电路等功能模块组成。遇到特殊情况时可以通过按键电路控制实时交通实际情况，系统框图如图1所示。

　　

　　图1 系统硬件结构框图

　　2.1 最小应用系统

　　系统中，复位电路、时钟电路与51单片机组成最小应用系统，使交通控制系统可以正常工作。其中复位电路采用按键复位，如图2所示。

　　

　　图2 系统仿真电路原理图