3。1系统总体硬件方案 6

3。2单片机的选择与介绍 6

3。3单片机最小系统的设计 10

3。4数码管显示电路 11

3。5电源模块的设计 13

3。5紧急通车电路模块 14

3。6车流量检测模块 14

3。7系统硬件总图 16

4软件的设计与调试 18

4。1主程序设计 18

4。2显示程序设计 19

4。3按键扫描程序设计 20

4。3软件的调试 21

5。实物的制作 23

5。1制作方案的选择 23

5。2 Altium Designer软件的介绍 23

5。3 印刷电路板的设计 24

6结论 26

附录1 27

参考文献 35

致 谢 36

1 绪论

1。1 课题研究背景及意义

交通灯出现于19世纪80年代，由英国人创造，最初是使用机械扳手控制交通灯，在此后的一个世纪里，交通灯大大地改变了交通状况，在人们的日常生活中随处可见，成为日常生活的一部分。随着生产力的发展，技术的进步，人民生活水平不断提高。交通工具变得多样化，数量激增。城市道路拥挤不堪，严重影响了人们出行的方便。交通灯的出现大大提高了道路资源得到了更加合理的分配，使交通变得更加有序，对于减少交通事故有着十分显著的效果。如今，安装在各个十字路口上的红绿灯，已成为疏导交通最常见和最有效的手段。

1859年，以燃煤气为光源红绿灯，只有红，蓝两种颜色的交通灯出现在伦敦街头，用来指挥马车的通行。这是交通信号灯的雏形。1869年，英国伦敦的广场上，安装了用煤气作为燃料的红绿灯。由红绿两块以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。这种红绿灯存在很大的安全隐患，1860年红绿灯发生爆炸，爆炸中有人受伤，随后这种交通灯被强制叫停[1]。

1904年，美国最先出现了电气式的红绿灯。这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成，最先安装在华盛顿市8号大街的一座高塔上。红灯表示“停止”，绿灯表示“通行”[1]。

1919年，世界上又出现了新型的红绿灯控制系统。其中一种在地下埋入压力传感器，当有汽车驶过时,压力传感器发出信号，使红灯便变为绿灯；另一种是采用拾音器控制的交通灯，当车辆驶过时，司机鸣喇叭，拾音器接收到声音后，就使红灯变为绿灯，使车辆顺利通行。还有一种是红外线红绿灯。每当行人将要通过十字路口时，通过红外线能感知到行人的存在。信号灯的控制器就会做出反应，延长红灯的显示间，推迟汽车的放行，防止发生交通事故[2]。

交通灯的出现，强有力地改善了交通秩序，道路的利用率大大提高、交通的拥堵问题得到了一定的缓解、交通事故的发生率也在降低。1968年，联合国颁布的《道路交通和道路标志信号协定》对交通灯的各种颜色作了如下规定：绿灯代表通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转或者转弯。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在十字路口的停车线后方停车等待。黄灯为警告信号，面对黄灯的车辆原则上不可以超越停车线，如果已迫近停车线导致车辆不能安全平稳地停车时可以驶进十字路口。