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人车分行交通信号指挥灯的控制
篇一:红绿灯处人车过马路的情景剧
单片机原理及接口技术
设计题目：
学 号：
姓 名：
指导教师：
课程设计报告 人车分行交通信号指挥灯的控制 120260230 张 恺 孙玉德
信息与电气工程学院
二零一五年六月
人车分行交通信号指挥灯的控制
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但是仅仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，不断完善调试，才能设计出功能完好的产品。
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？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统，所以有条不紊的智能交通灯的应用和开发也显得尤为重要，交通信号灯控制方式很多。本系统采用单片机设计交通灯控制器，以AT89S52单片机为核心部件，应用C51编程，实现交通灯的完美工作。
1. 设计任务
结合帝王宫地区十字路口的实际情况，基于AT89S52单片机设计一个人车分行交通信号灯的控制系统。该系统应满足的功能要求为：
当有儿童需要过马路时，按下儿童过马路按钮（这里简化成扳下儿童过马路开关），儿童过马路提示灯亮起，南北东西的所有路口都显示并且保持红灯并且人行提示灯亮；当儿童安全穿过马路后，再弹起按钮（扳回开关），此时交通灯状态再从状态1开始循环。
如果没有紧急事件，状态由1到5正常循环进行。
初始状态(状态1)为：南北方向绿灯通车，东西方向红灯，持续48s；
状态2:南北方向绿灯最后闪烁几次后转黄灯亮，延时3s，此时东西方向仍然保持红灯；
状态3:东西方向保持红灯，南北方向也转为红灯，此时是人行状态，持续22s，人行提示灯绿灯亮，同时指示灯倒计数开始（非人行状态时人行提示灯红灯亮，倒计数显示禁止通行）；
状态4:东西方向转绿灯，延时69s，南北方向仍然红灯；
状态5:东西黄灯闪烁3s，南北红灯保持；
——至此，一个循环大状态完成。
此后不断循环重复状态1至状态5，在每个状态下，都有时钟倒数计时显示。
2. 整体方案设计
图2-1 十字路口交通灯示意图
人车分行交通信号指挥控制灯以AT89S52单片机作为整个系统的控制核心，应用其强大的接口功能，构成整个人车分行交通灯控制的硬件系统。硬件系统主要由紧急设定，显示电路，时钟电路，红绿灯电路构成。
各模块的主要功能如下：
(1) 儿童过马路设定：由一个开关键给出，当有儿童需要过马路时，快速开闭开关键(模拟按钮按下)，东西、南北红灯均亮，禁止车辆通行且人行提示灯绿灯亮，10s(可调)后恢复，也可在按钮按下2s后再按，则可恢复；
(2) 显示电路的功能是显示东西、南北交通指示灯亮的时间；
(3) 时钟电路的功能是为单片机提供时钟信号；
(4) 红绿灯电路的功能是指示车辆通行，红灯停，绿灯行；
(5) 复位电路的功能是使单片机处于某种确定的初始状态。
系统的整体设计方案设计图如图2-2所示。
图
2-2 系统的整体方案设计图
3. 系统硬件电路设计
3.1 儿童过马路电路 儿童过马路电路采用一个开关来控制，当有儿童需要过马路时，快速开闭开关键(模拟按钮按下，且我们假设是按下可自动弹起的按钮)，南北东西的所有路口都显示并且保持红灯并且人行提示灯绿灯亮；当儿童安全穿过马路后，再按下按钮（扳下开关），此时交通灯恢复之前所处状态；为防止开关一直处于闭合状态，扰乱交通，开关10s(可调)后会自动弹起，交通灯恢复。
图3-1 AT89S52与开关的儿童过马路电路
3.2 显示电路
倒计时显示电路采用LED数码管显示，根据题意，我们使用了实验箱上的6个共阴数码管动态显示。本次设计采用LED动态显示方式。LED数码管工作于动态显示方式时，各位的共阴极接地；每位的段码线分别与8155芯片上一个8位的I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到送入另一个字符的段码为止。(注: 仿真时使用的是共阳极6位数码管)
图
3-2 AT89S52红绿灯处人车过马路的情景剧。
与数码管的显示电路
3.3 时钟电路
AT89S52单片机各功能部件的运行都以时钟控制为基准，有条不紊、一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。单片机时钟信号产生有两种方式：一是内部时钟电路，二是外部时钟电路，本设计使用内部时钟电路，在单片机的XTAL1和XTAL2引脚接石英晶体，作为单片机内部振荡电路的负载，构成中自激振荡器，可在单片机内部产生时钟脉冲信号，C1和C2可以稳定振荡频率，并使快速起振。本电路选用晶振12MHz，C1=C2=30pF。晶体的频率越高，系统的时间频率越高，单片机的运行速度也就越快。
图3-3 AT89S52的时钟电路
3.4 红绿灯电路
本次设计需要控制十二个灯的红绿黄和行人指示灯状态。其中由于十字路口对象红绿灯状态相同，因此只需控制7个灯的状态即可。7个灯阳极全部接高电平。
图
3-4 AT89S52
连接红绿灯及行人指示灯电路
无人车智能识别红绿灯
篇二:红绿灯处人车过马路的情景剧
智能车识别红绿灯设计方案
摘要：
现今是一个走过了工业时代、信息时代跨入知识经济的时代，这个时代对信息高速化，控制智能化的要求越来越高。而智能化同样已经延伸到生活中，如：智能冰箱，智能热水器，智能空调等等，其发展速度之快，从身边的这些例子很容易体会到。其发展前景可谓是相当可观。因为他实现了无人管理，为人类生活带来了方便。 本设计以智能小车为核心模块，实现对红绿灯的自动识别，从而模拟生活当中的红绿灯交通系统，实现对过往车辆的流通控制。采用单片机作为小车控制的核心芯片。小车采用直流电机进行驱动。之所以小车能识别红绿灯，这主要是依靠安装在车体上的一体化红外接收探头HS0038 来采集十字路口的红绿灯信号，这个信号反馈给单片机进行判决。控制 ，从而实现无人车识别红绿灯的功能。 设计方案论证
本设计需要设计出一款智能小车，并能够完成前进、停止、等基本功能，利用超声波测距仪测量小车到十字路口的距离，当到达指定距离时开启红外探头HS0038，接收红灯信号并自动停止，绿灯信号继续前行。
基本要求：
1.智能小车须具备可以驱动其前行的驱动轮。
2.应该具备有编程控制部分。
3.可以按照程序的设定功能完成行走，如前进、停止、通行等。
智能小车模型设计模块
在小车模型上，本次设计采用的是后二轮驱动和万向轮的设计。
小车的轮子选择和布局要考虑稳定性，机动性，可控性3方面。使用后二轮驱动，前向加个万向轮就是本方案所采用的，实质就是两个标准动力轮差分驱动中置，辅组一个万向轮支撑，此方案也是目前小车用的较多的设计方案，此设计在一定的环境下，十分适应，小车行进十分灵活，且操控也比较容易，而且成本也不高，符合小车设计初衷。
电机模块 对于电机驱动方式的选择在本次设计中采用的是直流电机驱动
直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调整范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极性快速启动停止，制动和反转。
普通直流电机的控制很简单，性能出众，直流电源也容易实现。但是在本设计中由于小车的停止和行走要十分精确，因此为了精确控制小车的行走和停止就必须能让直流电机快速启动和停止，而若不无减速齿轮，那么由于电机本身重量大，启动后惯性也大，就不能很好的实现行走和停止。
L298N驱动逻辑功能模块
本次设计采用的L298N芯片，通过单片机的I/O口输入改变芯片控制端的电平，就可以实现对电机进行正反转，停止的操作。L298可驱动2个电机，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB为电机的控制使能端，控制芯片控制信号的有效性，从而达到控制电机的停转。
控制单元模块
在设计中选择了单片机作为整个控制核心。实现对电机驱动电路，红外接收电路等进行控制。就现在而言，单片机的种类已经繁多，本次设计选择了常见的型号AT89S51。 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system
programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，2个16位可编程定时器/计数器 ，2个全双工串行通信口。使用单片机实现本次的设计控制，具有可实时进行编程，调试，方便实现程序的下载与整机调试的优点，而且单片机价格比较便宜，技术十分成熟，对于这一块知识的掌握也相对比较扎实，深知其中原理；使用起来既经济，又达到了设计过程中对硬件电路控制的要求，所以选择了该芯片来作为控制核心芯片。
一体化红外接收探头HS0038模块
红外接收探头HS0038将信号的接收、放大、检波、整形集于一身，并且输出可以让单片机识别的TTL 信号，这样大大简化了接收电路的复杂程度和电路的设计工作，方便使用。HS0038 黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号情况下，其接收距离可达35m。它能与TTL、COMS 电路兼容。HS0038 为直立侧面收光型。它接收红外信号频率为38 kHz,周期约26 μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到TTL 电平的编码信号。
超声波发射和接收模块
超声波测距模块集发射和接受为一体，内部超声波传感器谐振频率40KHz，模块传感器工作电压4.5V~9V，模块接口电压
4.5V~5.5V。提供三种测距模式，选择跳线可以选择短距、中距和可调距。
小车稳压电路模块
由于本次设计采用的是8V电池，所以给单片机和其他电路供电时不需要用到整流二极管进行整流，只需要稳压滤波模块就可以实现5V供电，稳压芯片采用7805进行稳压，为了方便，设计电路时另外用插针将8V，5V端口和GND端接出。
小车总体工作过程
利用超声波测距仪测量小车距离红绿灯的距离，到达指定距离然后开启 HS0038，感应十字路口的红灯。当为红灯时，小车停止运行；由红灯变为绿灯时，小车启动通过路口；当HS0038感应到绿灯时，小车直接通过路口。
器件附录：小车底座、车轮（2个后轮加1个万向轮）、直流电机（2个）、单片机最小系统、一体化红外探头HS0038、51单片机、超声波测距仪。
人车分行交通信号指挥灯的控制
篇三:红绿灯处人车过马路的情景剧
单片机原理及接口技术
设计题目：学 号：姓 名：指导教师：
人车分行交通信号指挥灯的控制
信息与电气工程学院 二零一四年六月
课程设计报告
人车分行交通信号指挥灯的控制
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但是仅仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，不断完善调试，才能设计出功能完好的产品。
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？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统，所以有条不紊的智能交通灯的应用和开发也显得尤为重要，交通信号灯控制方式很多。本系统采用单片机设计交通灯控制器，以AT89S52单片机为核心部件，应用汇编语言编程，实现交通灯的完美工作。
1. 设计任务
结合市政审批路口实际情况，基于AT89S52单片机设计一个人车分行交通信号灯的控制系统。该系统应满足的功能要求为：
如果产生紧急事件，人为按下紧急按钮，紧急灯显示，并且南北东西的所有路口都显示并且保持红灯；紧急事件消除后，再扳回按钮，此时交通灯状态再从状态1开始循环。
如果没有紧急事件，状态由1到5正常循环进行。
初始状态(状态1)为：南北方向绿灯通车，东西方向红灯，持续20s。 状态2:南北方向绿灯最后闪烁几次后转黄灯亮，延时2s，此时东西方向仍然保持红灯。
状态3:东西方向保持红灯，南北方向也转为红灯，此时是人行状态，持续20s，人行提示灯亮，同时人行倒计数开始（非人行状态时人行提示灯灭，倒计数显示禁止通行）。
状态4:东西方向转绿灯，延时20S，南北方向仍然红灯。
状态5:东西黄灯闪烁2s，南北红灯保持。至此，一个循环大状态完成。 此后不断循环重复状态1至状态5，在每个状态下，都有时钟倒数计时显示。
2. 整体方案设计
图2-1 十字路口交通灯示意图
人车分行交通信号指挥控制灯以AT89S52单片机作为整个系统的控制核心，应用其强大的接口功能，构成整个人车分行交通灯控制的硬件系统。硬件系统主要由紧急设定，显示电路，时钟电路，红绿灯电路构成。
各模块的主要功能如下：
(1) 紧急设定：由一个开关键给出，当发生紧急状况时，打开开关键，东西、南北红灯均亮，禁止车辆通行。
(2) 显示电路的功能是显示东西、南北交通指示灯亮的时间。 (3) 时钟电路的功能是为单片机提供时钟信号。
(4) 红绿灯电路的功能是指示车辆通行，红灯停，绿灯行。 (5) 复位电路的功能是使单片机处于某种确定的初始状态。 系统的整体设计方案设计图如图2-2所示。红绿灯处人车过马路的情景剧。
图2-2 系统的整体方案设计图
倒计时显示电路采用LED数码管显示，由于本题要显示六位，采用了共阴数码管动态显示。本次设计采用LED动态显示方式。LED数码管工作于动态显示方式时，各位的共阴极接地；每位的段码线分别与一个8位的I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到送入另一个字符的段码为止。
图3-2 AT89S52与LED的显示电路
3.3 时钟电路
AT89S52单片机各功能部件的运行都以时钟控制为基准，有条不紊、一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。单片机时钟信号产生有两种方式：一是内部时钟电路，二是外部时钟电路，本设计使用内部时钟电路，在单片机的XTAL1和XTAL2引脚接石英晶体，作为单片机内部振荡电路的负载，构成中自激振荡器，可在单片机内部产生时钟脉冲信号，C1和C2可以稳定振荡频率，并使快速起振。本电路选用晶振12MHz，C1=C2=30pF。晶体的频率越高，系统的时间频率越高，单片机的运行速度也就越快。
3.4 红绿灯电路
图3-4 AT89S52连接红绿灯及人行灯电路
交通安全准则
篇四:红绿灯处人车过马路的情景剧
第三篇 中小学生交通安全常识
一、中小学生骑车安全常识红绿灯处人车过马路的情景剧。
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二、幼儿交通安全常识
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（1）坐公共汽车：
排队上车，先下后上，做懂事的小孩；
在车子里，头手伸出窗外，容易被别的车刮伤，多疼啊； 不要坐在开动的车厢座位上看书；
没有座位时，要拉好身边的扶手；
向车内外乱扔东西，那就不是好小孩；
在开动的车厢里乱跑，容易摔跤；
不要吃东西，尤其是冰棒和串烧。
（2）坐出租车
冲到马路当中去拦车很危险，在路边招手司机叔叔也能看见； 下车时要从右边下车，注意后面的车辆和行人
下车前看看坐椅上有没有东西，不要把东西忘在出租车上了 如果下车要穿过马路，走到出租车后面比前面更安全。
（3）坐父母的车
不要提问题和唱歌，让父母分心影响开车哟。
不要去开车门，乖乖地在后排坐好。
系好安全带，父母就可以安心地开车了。
如果坐前排，不要扳动方向盘、排档杆，很容易造成事故。 不能在车厢里放带尖角的玩具，容易受伤。
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