51单片机LED（交通灯）的应用和研究_开题报告

：本课题的来源及研究目的和意义

随着经济的增长和人口的增加，人们生活方式不断变化，人们对交通的需求不断增加。城市中交通拥挤、堵塞现象日趋严重，由此造成巨大的经济与时间损失。百度地图《中国大城市道路交通运行报告》显示，在机动化出行程度高度发达的今天，仅占5.5%国土面积的36个大城市作为所在区域内的行政和经济中心，覆盖了三分之一的城市道路里程，以其34.7%的汽车保有量承担了52.4%的公共交通客运量。而在此调研的城市中，尤以首都北京的交通拥堵最为严重。排名前十的拥堵路段中有6条路段拥堵指数超过3.5，即在拥堵时间在此路段通行所花时间是通畅时的3.5倍。根据数据报告显示，北京的上班族平均单程通勤距离超过11km，通勤时间超过50分钟。与海口、拉萨这些平均通勤距离为5.5km，通勤时间33分钟左右的上班族相比，北京的上班族每天都少了40分钟左右的自由时光，相当于每月多上1天班。改善这一状况是目前急需解决的问题之一。

交通控制研究的发展，旨在解决人类交通因需求的增加而日益繁重带来的问题，局限于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，就要使更多的车辆安全高效的利用有限的道路资源，避免因无序和抢行等控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪，另外；针对整个交通线路车辆的多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。

最大限度提高现有路网的利用效率，从而缓解车辆猛增而带来的交通压力。城市交通信号控制的目的有：减少交通事故发生率，缓解交通压力，提高公共效益，节省能源消耗，改善人和货物的安全运输，缓和交通拥挤和提高运营效率等。

基于以上的结论，本^范文旨在基于普中科技RAM3.0的开发板，采用STC-51系列单片机STC89C51芯片，以及LED灯，数码管，点阵等外设实现一套可根据实际车流量来设置红、绿灯燃亮时间，红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示等功能。

（二）：本课题在国内外研究现状及分析

当前世界各国广泛使用的最具代表性却有实施的城市道路交通信号控制系统有英国的TRANSYT与SCOOTS交通控制系统和澳大利亚的SCATS系统。

在信号机发展历程中，自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比如上面所述的SCOOTS 和SCATS系统。最近几年，国外仍偏向于引进自适应理论来对交通信号控制系统进行研制，特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统，具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES。

我国交通领域的发展起步较晚，基本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会发展的要求，才建立及健全交通控制系统的。

城市交通是一个高度综合而又复杂的问题，必须从政策，机构，体制，管理，收费价格，基础设施建设和投资各个方面同时入手解决。我国城市经济和社会的高速发展使得社会对交通的需求急剧增加。也对此提出了严峻的挑战，依据城市发展规划，建设以及运行原则，广泛借鉴和吸取国外先进经验的基础上，建立并完善适合我国国情的城市交通系统。

：本课题的要求及实现预期目标的可行性分析

交通网络是城市的动脉，象征着一个城市的工业文明水平。交通关系着人们对于财产，安全和时间的利益。具有优良科学的交通控制技术对资源物流和人们的出行都是十分有价值的，保证交通线路的畅通安全，才能保证出行舒畅，物流准时到位甚至是生命道路的延伸。 

单片机控制技术，是自动化控制中应用最为广泛的重要控制方法，是提高自动化控制水平和产品技术含量必备手段。在当代自动化领域中，没有计算机、单片机的控制就是一种不完善的控制，因此研究和应用单片机控制技术，具有重要的实际意义。 外单片机具有其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等特点，在各个领域中都得到了广泛的应用，特别在工业控制、智能化仪器仪表、产品自动化、分布式控制系统中都已取得了可喜的成果。单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一，是产品更新换代、发展新技术、改造老产品的主要手段。 

单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化 ，有利于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。更重要的意义在于单片机应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在已能使用单片机通过软件方法实现了。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制系统软件技术为微机技术。是对传统控制技术的一次革命，是一种全新的概念。随着单片机应用的推广普及，微型控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。     

本系统基于普中科技RAM3.0的开发板，采用STC-51系列单片机STC89C51来实现交通灯功能，在不同时段运用不同的程序，来实现红绿灯时间长短的改变，在上班高峰期时绿灯的时间增加，红灯的时间减少。在下午人口集中的路口红灯时间加长，绿灯时间减少。在车流量，人流量都少的路口，红绿灯的时间都减短，单位时间内增大了红绿灯的循环次数。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。

二、^范文提纲

目 录

前言

第一章   概述

1.1  目的与要求

1.2  单片机的定义

1.3  单片机的发展

1.4  单片机硬件概述

1.5  单片机硬件结构

第二章   硬件电路

2.1  电源电路

2.2  复位电路

2.3  晶振电路

2.4  交通灯电路

2.5  数码管显示

2.5.1  LED数码管显示器概述

2.5.2  数码管参数

2.5.3  点阵电路

第三章   软件系统

    3.1  KEIL C51软件介绍

3.2  单片机应用系统的软件设计

3.2.1  单片机交通灯程序设计

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