摘 要交通灯是我们生活中常见的交通管理设备，它能够疏导交通流量，减少交通事故的发生。所以，一款多功能、工作稳定的交通灯控制系统就显得十分必要。本交通灯控制系统设计采用STC89C52作为控制芯片，结合LED灯显示、矩阵按键，数码管显示等模块完成。本系统在控制红绿灯开关时间的同时，考虑到了早晚高峰期、白天和夜间不同的时间要求，当按键按下，LED灯和数码管会转换到对应的时间模式下工作。系统设计分为硬件和软件两个部分。硬件部分主要通过按键控制工作模式的转换，数码管显示倒计时，LED灯模拟交通灯显示。软件部分采用C语言进行编程，模块化的设计便于修改和理解。 经过仿真调试，本设计交通灯控制系统运行稳定，能较准确进行状态转换，系统使用简单，具有一定的实用价值。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3论文内容和篇章结构 3
第二章 总体方案设计 4
2.1单片机 4
2.1.1单片机简述 4
2.1.2单片机发展历程 5
2.1.3单片机产品及选择 6
2.2按键控制方案 8
2.3LED交通灯显示模块 8
2.4数码管倒计时模块 9
第三章 硬件电路 10
3.1 单片机最小系统 10
3.1.1时钟电路 10
3.1.2复位电路和电源电路 11
3.2独立按键电路 12
3.3LED灯显示电路 13
3.4数码管电路 13
3.5电路总体设计 15
第四章 系统软件设计 16
4.1概述 16
4.2定时器中断 17
4.3主程序 18
4.4延时函数 20
4.5数码管显示函数 21
第五章 仿真调试 23
结束语 26
致 谢 27
参考文献 27
附录A 29
附录B 32
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
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线城市仍然面临着交通拥挤的问题，究其原因，一是经济发展导致了车辆数量的正以一个惊人的速度在增长，二是城市道路的发展缓慢，所谓供不应求，道路拥挤必然成为城市发展的绊脚石。由于交通信号灯能够疏导交通流量，减少交通事故的发生。所以交通灯的发展对解决道路拥挤有着十分重要的意义。经济发展导致车辆增加是难以避免的和控制的，这就使得交通控制系统的发展不得不迈开步伐，全国乃至全世界正在为此而做努力。计算机控制系统的普及以来，交通控制系统飞速发展但是仍然没有取得重大突破。
由于控制系统硬件发展速度与软件发展的不相符，导致了许多先进的控制思路难以有效的实现并加以应用。在个别情况下，一些前沿的控制策略虽然能够得到实现，但是并不能得到推广，原因是其并没有对传统控制进行优化和改进，不能做到全面兼容和代替。对于多数大型交通网络，仍然缺乏一个真正实用和有效的交通控制策略，以减少交通拥堵及其副作用。
现代交通控制系统目前的前沿发展方向是智能化和集成化。交通控制系统的优化突破口在于交通网络的复杂性和控制策略的智能发展。因此，研究基于智能集成系统的交通控制策略有很高的学术价值和现实意义。为了能够适应未来城市交通的发展，将智能控制应用于交通控制是必然趋势。由此看来，此研究有巨大的现实意义。
1.2国内外研究现状
城市现代化水平不断提高，经济飞速发展，交通压力越来越大，交通拥挤越来越严重。由此衍生的副作用譬如交通事故，环境污染问题日渐突出，成为了普遍存在的全球性问题。全世界都在为此难题而头疼。为了解决这种供不应求的问题，解决方案有两种：一是控制需求，即控制车辆增加；二是增加供给。即发展道路基础建设。而现实总是残酷的，这两种方法都有局限性。经济发展必然带来车辆增加，私家车和工商业车辆的增加促进者经济发展，要控制车辆增加，这本是矛盾的。再结合我国汽车工业正处于发展初期阶段的国情，控制车辆增加显然不是个明智之举。而对于增加道路基础建设来说，大力发展道路建设必然需要大量的资源和财力，而这又导致了环境压力越来越大，也会受到限制[10]。因此，寻求一个除了控制需求和控制供给之外的方法来满足交通增长需求十分重要。
解决这个矛盾重重的问题的途径之一就是智能交通系统。在整个交通管理系统中集成了信息技术、电子控制技术、计算机软件硬件技术、传感技术和数据通信技术。使得整个交通管理系统具有许多实用的功能，能够在大多数场所使用高效、稳定的交通运输管理系统。智能控制交通流量，提高运输效率，从而缓解交通拥挤的现状，减少交通事故的发生。本文旨在对交通路口信号灯的智能控制来优化交通。
20世纪70年代以来，计算机技术和控制技术的飞速发展，以及运输理论、技术优化水平的不断完善，诞生了多个高效高水平的智能交通控制系统。日益先进和丰富的控制方法也逐渐成为人们关注的焦点。早在1997年，Pappis等人将模糊控制运用于交通控制系统中，建立模糊规则和专家系统对各种交通状况进行模糊控制，取得了良好的成效。
近年来，欧美、日本相继建立了智能交通控制系统。他们在交叉路口安装磁性环路检测器，只用了先进的传感器等设备和技术[16]。结合现代高科技设备和先进的控制理论，交通控制系统日益完善。随着一些研究控制理论的学者涌入交通控制系统的开发与研究，他们对智能交通控制提出了许多新方法、新思路，譬如准动态多段配时控制、静态多段配时控制、大系统递阶控制、最优控制、神经网络控制、网络路由控制、模糊控制等。模糊控制成为了现代交通控制的只要方向之一，许多学者对此进行了研究。
交通系统是一个复杂的，随机的，时变的系统。传统上难以建立完善的预测模型和对应方案。1868年，英国伦敦燃气信号灯问世，标志着人们开始对城市交通控制进行研究。1913年，世界上最古老的交通信号控制器出现在美国俄亥俄州的克利夫兰市。1926年，美国芝加哥市在每个交通路口都设置了唯一的交通信号灯[11]。从此，交通控制系统得到了完善和发展，提高了交通控制的安全性，有效性，减少环境污染。虽然模糊控制能有效的处理模糊信息，但是规则很粗糙，需要查表进行控制，没有自学能力，不能与时俱进。某些这方面的研究的前提基础相对固定，并不能适应时变复杂的交通状况。一些学者提出了可变的模糊控制，虽然弥补了一些不足，但是仍然存在缺陷。

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