毕业设计（论文）-基于STM32的智能交通灯的设计.doc

梧 州 学 院毕 业 论 文 论文题目 基于STM32的智能交通灯的设计 学 院 信息与电子工程学院 专 业 电子信息工程 班 级 12电本2班 学 号 学生姓名 指导教师（签名） 完成时间 2016 年 1 月  梧州学院学士学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究所作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明本人完全意识到本声明的后果由本人承担论文作者签名：日期：摘要交通,社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展肯定会带来人类外出数量的增加，在我们中国，交通拥堵已经成为一个很严重的问题。

我通过对交通控制系统的仔细研究，设计出了一个十字路口交通灯控制系统，本系统主要采用STM32单片机设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行，两个方向能根据车流量大小自动调节通行时间，车流量大，通行时间长，车流量小，通行时间短每个方向用一个8*16点阵显示屏显示通行方向，每个方向用红黄绿三种灯分别表示允许通行、警告、禁止通行人行道上有红绿灯表示禁止、允许通行，除此之外，用一个4*4的矩阵键盘输入东西、南北方向的通行时间，并且需要通过按下按键1确认，才可以更改通行时间车流量计数的最大值也是通过4*4矩阵键盘来输入，然后再按下按键2确认，才可以更改车流量计数最大值当检测到的车流量大于最大值时，该方向的通行时间增加10秒，车流量的计数值置0本文设计的系统具有一定的实用价值，可以很好的改善当前的交通灯控制系统，可以很好的达到优化路口交通流的目的关键词：交通； 拥堵； 车流量IDesign of intelligent traffic light based on STM32AbstractTraffic traffic, the basic condition of social development and the improvement of people's living standards, economic development will certainly bring human out number increase, in our China, traffic congestion has become a very serious problem. I through the careful study of the urban traffic control system, design a crossroads of traffic lights control system, this system mainly uses STM32 microcontroller design a crossroads of traffic lights control circuit, require two crossings of the north-south and east-west directions turn of vehicle running, the two directions can according to the size of the vehicle flow automatic regulating travel time. And traffic for a long time, traffic is small, the passage of time short.In each direction with a dot matrix display screen display traffic direction, in each direction with red, yellow, green, three lamp respectively allow access, warning, closed to traffic. Sidewalk with red light, said Ban and allowed to pass, in addition, with a 4 * 4 matrix keyboard input things, north-south direction of the passage of time and by pressing the button to confirm, before you can make changes to the passage of time. Traffic counts the maximum value is the 4 * 4 matrix keyboard input.Key words: Ttaffic；Traffic jam；vehicle flowrate II目录 第一章 绪论 11.1 项目背景 11.2 国内现行交通灯的弊端 21.3 研究的目的和意义 2第二章 系统总体方案设计 42.1 系统总体设计 42.2 系统各模块设计方案 4第三章 单片机概述及各种芯片简介 73.1 单片机概述 73.2 主要芯片简介 9第四章 系统硬件设计 134.1 74HC138译码器模块 134.2 74HC573驱动模块 134.3 74HC595驱动模块 144.4 数码管显示模块 154.5 4*4矩阵键盘模块 174.6 点阵模块 18第五章 系统软件设计 205.1 数码管显示程序设计 205.2 点阵显示程序设计 215.3 手动输入通行时间程序设计 215.4 检测车流量动态改变通行时间程序设计 23第六章 总结 24参考文献 29附录 30一、main.c文件 30二、stm32f10x_it.c文件 48三、bsp_led.c文件 51四、bsp_led.h文件 52五、bsp_TiMbase.c文件 58六、bsp_TiMbase.h文件 59七、bsp_key.c文件 60八、bsp_key.h 文件 61九、74HC595驱动模块PCD图 62十、74HC138译码和74HC573驱动模块PCD图 62致谢 63IIIII第一章 绪论 1.1 项目背景 随着社会发展、经济增长，人口数量逐步攀升，据网站、世界人口时钟、中国国家统计局估测，世界人口达1亿的国家将上升至12个国家，我国人口居于榜首，面对越来越多的人口快速增长现状，人们的出行将会越来越拥挤。

尤其在上海、北京等一线大城市，人口密度达到2135，在三四线小城市，人口密度也有1000左右，如此多的人口数量给人们出行带来极大困扰试想如果没有交通灯的出现，这样庞大的群体势必造成道路拥堵，更有甚者还会带来交通问题在我国，道路拥堵问主要种表现在两大高峰：一是：春运期间，二是：十一黄金周期间近二十年来，我国春运人数每年都在增加，从几亿到二十、三十亿，可想而知人们回家高峰上交通承载了多大的问题，然而即便承载的压力一直有增无减，车辆通行还是秩序井然，没有出现杂乱无章的现象，多半原因是交通灯起着道路规范作用，如果没有交通灯做道路行走方向指示，那很多人为了赶时间只顾自己，必然导致更多的人拥堵在一个路口，大家谁也不让，导致交通瘫痪，甚至还会出现生命危险十一黄金周多数是出行高峰，由于黄金周的假期较长，更多消费者选择购物旅游，在出行的路上交通灯让然给我们带来方便、有秩序的出行，虽然遇见红灯就要禁止通行，很人也有所苦恼，但它的存在更多的带来快捷并非效率不高交通灯就是一种道路规范，是约束人们在公共道路上行走时应该遵循的规则，需要全社会人都应遵守如今，交通灯随处可见，它一般设在交叉路口，指导人们什么方向的车辆或是行人可以通行亦或禁止，“红灯停，绿灯行”，而黄灯则是一种过渡，不至于又红灯突然变绿灯，或由绿灯突然变黄灯，根据2015新出交通法规，看见黄灯也是必须要停下，否则违法，这种道理已经深入人心，如果有人不遵守这样的规则，必会受到相应惩罚，如，当行人看见红灯亮时，他还继续过马路，其一，违反交通规则将会受到惩罚，其二，如果被正常行驶车辆撞到，绝大部分责任都归他个人。

所以，当道路道路规范变成全民共识，每个人都应当遵守，更何况交通灯规则早已成为法律上的要求在国内，红灯、黄灯、绿灯，三种依次亮，司机或行人在过绿灯的半途中变黄灯时，仍可以继续走过去，但准备过马路时就是黄灯亮时，是禁止闯黄灯的而在国外，黄灯代表指示作用，可以和红灯、绿灯一起亮；比如司机或行人在过马路时刚好看见红灯亮，他必须停下，在红灯亮的过程中黄灯亮了，旨在告诉司机或行人准备可以过马路了，这时司机可以发动引擎，准备开车绿灯和黄灯亮的原因也是一样不同国家设计交通灯的样式不一样，但代表的意思都差不多，像很多城市具有人性化的交通灯，会有标志箭头显示哪个可以过去，哪个方向还需等候1.2 国内现行交通灯的弊端虽然交通灯能够让人们出行变得更有秩序，能够提高车辆通行速度，能够减少十字路口交通拥堵的问题，但现有的传统的交通灯在当今智能化的社会仍然显得有些不太美，比如：在城市中心，东方要是一栋栋小区大楼，里面住着许多上班族，而城市西方则更多的是商场、写字楼、律师事务所等公司、企业，这样一来，早上上班的人偏多，则由东向西方向的交通压力非常大，而由西向东方向的交通压力就很小，如果两边的绿灯时长一样，就显得由西向东方向上的绿灯时间过长，并且通行的车辆、行人也不多，而由东向西方向上的车辆、行人特别多，等对边为数不多的车辆行人走完后，对方的绿灯仍然一直亮着，就显得浪费时间，而这边的上班族们等的也很苦恼，甚至出现违反交通的现象，因此，这段早高峰时间，就应该让由东向西方向上的绿灯时间亮的就写，红灯亮的时间短一些。

这样一来既提高了交通通行效率，减少一边交通压力大的问题，又让人们觉得交通灯设计的非常人性化，减少违反交通的现象发生此外，很多城市学校门口也设置了交通灯，旨在保护学生生命安全，但由于交通灯红绿灯设置的时间一样长，东西南北方向上的红绿灯亮的时间也一样长，导致时间上的浪费，在学生上课时间，大家都不需要出去，学校方向的绿灯可能不需要设置很长时间，而在学校放学期间，由于很多学生需要过马路，，在这是可以适当调整学校方向的绿灯时间要长些，这样既可以方便其他车辆通行，也可以让学生安全过马路现有的交通灯通常是南北，东西方向上的红绿灯时间一样长，即便某方交通压力很大，可能通行时间也是非常短，造成那方的车辆排起很长的队等候这样的交通灯显得有些“死板”，有些等的不耐烦的司机、行人可能不顾交通灯规则，直接闯过去，而遵守交通规则的司机、行人过马路时就显得小心翼翼，如果不遵守交通规则的人变多，整个道路就会处于瘫痪状态所以，目前，传统交通灯的局限性正被人们逐渐重视，大家都在试图寻找改。