交通信号控制系统毕业设计
轨道交通信号与控制毕业设计

轨道交通信号与控制毕业设计一、选题背景随着城市化进程的加快,轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分,其发展趋势日益明显。
而轨道交通信号与控制系统是保证轨道交通运行安全和高效的关键技术之一。
因此,本文选取“轨道交通信号与控制”作为毕业设计的研究方向。
二、研究内容1. 轨道交通信号系统介绍轨道交通信号系统是指用于控制列车运行、保障列车运行安全和提高线路利用率的设施和设备系统。
本部分将介绍轨道交通信号系统的基本原理、组成结构以及主要功能。
2. 轨道交通控制系统介绍轨道交通控制系统是指用于实现列车间距自动调整、列车优先级管理以及列车调度等功能的设施和设备系统。
本部分将介绍轨道交通控制系统的基本原理、组成结构以及主要功能。
3. 轨道交通信号与控制一体化设计研究传统的轨道交通信号与控制系统存在着互相独立、信息孤岛等问题,为了解决这些问题,一体化设计已成为轨道交通信号与控制系统的发展趋势。
本部分将介绍一体化设计的概念、原理以及实现方法。
4. 轨道交通信号与控制系统仿真研究轨道交通信号与控制系统的仿真研究是评估系统性能、优化系统运行以及验证新技术的有效手段。
本部分将介绍轨道交通信号与控制系统仿真的基本原理、方法以及应用场景。
5. 轨道交通信号与控制系统安全性评估研究轨道交通信号与控制系统安全性评估是保障轨道交通运行安全的重要手段。
本部分将介绍轨道交通信号与控制系统安全性评估的基本原理、方法以及案例分析。
三、研究方法1. 文献资料法在进行毕业设计前,需要通过查阅相关文献资料来了解和学习轨道交通信号与控制领域中最新的技术进展和应用情况,为后续的工作打下基础。
2. 实验法通过对轨道交通信号与控制系统进行实验,可以验证系统的性能和可靠性,为优化系统运行提供参考。
3. 仿真法通过建立轨道交通信号与控制系统的仿真模型,可以模拟系统运行过程,评估系统性能和安全性,并为优化系统设计提供参考。
四、研究意义1. 促进轨道交通技术的发展和应用通过对轨道交通信号与控制领域的研究,可以推动轨道交通技术的不断创新和发展,提高轨道交通的安全性和效率。
轨道交通信号与控制毕业设计

轨道交通信号与控制毕业设计一、引言1.1 研究背景随着城市交通拥堵和环境污染问题的不断加剧,轨道交通系统成为解决城市交通问题的重要手段之一。
轨道交通信号与控制作为轨道交通系统的关键组成部分,对于保障交通运行的安全、高效和顺畅起着至关重要的作用。
1.2 研究意义轨道交通信号与控制的研究旨在优化轨道交通系统的运行,提高运输效率和乘客出行体验,并减少交通事故的发生。
通过合理设计和改进轨道交通信号与控制系统,可以实现交通网络的高度自动化和智能化,为城市的可持续发展提供支撑。
二、轨道交通信号与控制系统的组成2.1 轨道交通信号设备轨道交通信号设备主要包括信号灯、信号控制盘、信号电缆、信号线路等。
信号灯用于指示列车和行人何时可以通过交叉口或站台,是轨道交通系统中最常见的信号设备。
2.2 轨道交通控制系统轨道交通控制系统是指对轨道交通网络进行调度和控制的系统。
它包括车站控制系统、列车运行控制系统和信号设备控制系统,通过监控列车的位置、速度和运行状态等信息,实现列车的精确调度和安全运行。
轨道交通通信系统负责车站、列车和控制中心之间的信息传递和交流。
它通过无线电、光纤和有线电路等方式,实现各个部分之间的通信和数据传输,为控制和管理轨道交通系统提供支持。
三、轨道交通信号与控制系统的原理3.1 列车间隔控制原理轨道交通信号与控制系统通过在线路上设置信号点、信号灯和轨道电路等装置,确保相邻列车之间的安全间隔。
当前一列车通过某一信号灯时,信号系统会禁止下一列车驶入相同的区段,以保证列车之间有足够的距离。
3.2 列车调度控制原理轨道交通控制系统通过准确判断列车的位置和速度,以及预测其他列车和行人的行为,实现对列车运行的调度控制。
根据列车的实际情况和运行需求,控制系统可以调整列车的运行速度、停靠站点以及路线选择,以最大限度地提高运输效率。
3.3 信号设备控制原理轨道交通信号设备控制系统负责对信号灯的显示和切换进行控制。
它根据列车的位置和运行状态,以及交通流量和行人需求等因素,自动调整信号灯的显示模式,确保交叉口和站台的交通秩序和安全。
交通信号灯控制系统的设计与实现毕业论文

交通信号灯控制系统的设计与实现毕业论文摘要:交通信号灯是城市交通管理中重要的组成部分,能够有效地调控车辆和行人的交通流量,提高道路的通行效率和安全性。
本论文旨在设计并实现一套高效、智能化的交通信号灯控制系统,以提升城市交通管理水平,减少交通拥堵和事故发生。
关键词:交通信号灯;交通管理;智能化;控制系统一、引言随着城市交通流量的不断增加和城市化进程的加快,交通拥堵和交通事故成为了城市管理者面临的重要问题。
而交通信号灯作为交通管理中必不可少的设施,其合理的设计和高效的控制对于交通流量的调度至关重要。
因此,本论文旨在设计并实现一套高效、智能化的交通信号灯控制系统,以提升城市交通管理水平和交通安全性。
二、交通信号灯控制系统的需求分析在城市交通管理中,交通信号灯需要根据道路交通流量的变化进行智能化的控制,以确保道路的通行效率和安全性。
而智能化的交通信号灯控制系统需要包含以下功能:1.实时采集交通流量数据:通过传感器等设备实时采集道路上的车辆和行人的流量数据。
2.数据分析与预测:通过对采集到的数据进行分析和预测,确定当前交通流量情况和未来一段时间的交通流量趋势。
3.控制信号灯变化:根据交通流量数据和预测结果,控制交通信号灯的变化,以减少交通拥堵和事故发生。
4.优化调度算法:通过优化调度算法,减少交通信号灯的等待时间,提高交通的通行效率。
三、系统设计与实现1.硬件设备部分:包括交通流量传感器、信号灯控制器等设备。
2.数据采集与处理部分:通过交通流量传感器采集道路上的车辆和行人的流量数据,并将数据传输到数据处理系统中进行处理。
3.数据处理与分析部分:对采集到的数据进行处理,分析交通流量情况和趋势,并预测未来一段时间的交通流量。
4.控制系统部分:根据数据分析和预测结果,控制交通信号灯的变化,优化交通调度算法,提高交通的通行效率。
5.用户界面部分:为交通管理者提供直观、易操作的用户界面,以方便其对交通信号灯控制系统进行管理和调度。
城市轨道交通信号系统毕业设计

城市轨道交通信号系统毕业设计作为城市轨道交通的重要组成部分,信号系统一直是保障城市轨道交通安全和高效运行的关键。
在城市轨道交通信号系统的毕业设计中,必须考虑到系统的安全性、可靠性、智能化和未来发展等方面,才能设计出具有高质量和适应未来发展需求的信号系统。
在进行城市轨道交通信号系统的毕业设计时,首先需要全面评估当前城市轨道交通系统的运行情况和存在的问题。
通过调研和实地走访,可以了解到不同城市轨道交通线路的特点和运营模式,以及系统目前存在的安全隐患和运行瓶颈。
这将有助于毕业设计的针对性和实用性,能够为城市轨道交通系统的改进和提升提供有力的支持。
在毕业设计中需要考虑信号系统的智能化和未来化发展。
随着科技的不断进步和社会的快速发展,城市轨道交通系统也需要不断更新和升级。
设计的信号系统需要具备一定的智能化水平,能够实现列车运行的智能调度、自动控制和运行监测等功能。
也需要考虑未来城市轨道交通系统的发展方向和需求,确保设计的信号系统具有一定的延展性和扩展性,能够适应未来城市轨道交通的发展需求。
在毕业设计的过程中,需要多次提及城市轨道交通信号系统这一关键主题,以确保文章的深度和广度兼具。
在探讨信号系统的智能化时,可以详细介绍智能调度的原理和意义,以及智能监测对城市轨道交通安全的重要性等。
在总结回顾性的内容中,也需要对城市轨道交通信号系统的重要性和发展前景进行总结和展望。
从个人观点来看,城市轨道交通信号系统的毕业设计需要有一定的前瞻性和创新性,能够不断满足城市轨道交通系统的发展需求,并为城市轨道交通的安全和高效运行提供稳固的保障。
希望设计的信号系统能够充分考虑智能化和未来化发展的要求,为城市轨道交通的可持续发展贡献自己的力量。
在撰写文章时,我会着重从简到繁地探讨城市轨道交通信号系统的毕业设计,深入剖析系统的需求和设计原则,以帮助你更深入地理解这一主题。
文章内容将以非Markdown格式的普通文本撰写,遵循知识文章格式,以期为你提供一篇高质量、深度和广度兼具的文章。
交通信息工程及控制毕业设计

交通信息工程及控制毕业设计引言交通信息工程及控制是交通领域中的一项重要技术,主要目的是通过科学的信息处理和智能化的控制方法来改善交通系统的效率、安全和环境影响。
交通信息工程及控制的研究内容包括交通数据采集与处理、交通网络建模与优化、交通信号控制与调度等方面。
本文将以一个典型的毕业设计项目为例,介绍交通信息工程及控制的研究内容和方法。
项目背景本项目旨在通过建立一个交通信号控制系统,优化某城市的交通网络效率,并改善城市的交通拥堵问题。
该城市交通网络复杂,交通流量大,存在严重的交通拥堵和交通事故问题。
通过采集交通数据、建立交通模型和优化交通信号控制策略,可以有效地提高交通网络的运行效率。
需求分析根据对该城市的交通分析,我们提出以下需求:1.采集交通数据:通过安装交通流量监测设备和摄像头等设备,实时采集道路上的交通流量和行驶状态等信息。
2.建立交通模型:根据采集到的交通数据,建立城市交通网络的模型,包括交通流量、路段拥堵程度、车辆行驶速度等参数。
3.优化交通信号控制:基于建立的交通模型,采用优化算法,设计交通信号控制策略,以最大化交通网络的通行能力和减少交通拥堵。
4.系统实时监测与调度:实时监测交通信号控制系统的运行情况,并根据实际情况进行调度,保证系统的稳定运行。
技术实现采集交通数据为了实时获取道路上的交通信息,我们需要部署一套交通数据采集系统。
这个系统包括交通流量监测设备、摄像头和车辆识别系统等。
交通流量监测设备可以通过感应器或摄像头进行车辆流量的实时采集;摄像头可以用于对交通情况的图像采集,便于后续的图像识别和分析;车辆识别系统可以通过车牌识别等技术手段,对交通流量进行精确统计与分析。
建立交通模型根据采集到的交通数据,我们可以建立一个城市交通网络的模型。
这个模型可以以图的形式表示,每个路段对应一个节点,路段之间的连接表示交通流量的传输关系。
节点和连接上的权重可以表示交通流量、拥堵程度等参数。
根据这个模型,我们可以分析交通流量分布、拥堵状况等信息。
交通信号控制系统设计方案

交通信号控制系统设计方案1.引言2.系统概述该系统主要包括信号灯控制器、感应器、中央控制器和交通监控平台四个模块。
信号灯控制器负责实时控制信号灯的状态;感应器用于检测车辆和行人的存在;中央控制器负责收集感应器数据并根据交通流量和优先级分配信号灯时间;交通监控平台用于显示交通情况和记录违章行为。
3.系统设计3.1信号灯控制器每个交叉路口都设置一个信号灯控制器。
信号灯控制器使用计时器定时控制信号灯的颜色变换,并通过通信接口与中央控制器进行通信,接收来自中央控制器下发的控制指令。
3.2感应器感应器分为车辆感应器和行人感应器。
车辆感应器使用地磁感应技术,通过地下埋设的传感器检测车辆的到来;行人感应器使用红外线传感技术,通过红外线探测行人的存在。
3.3中央控制器中央控制器负责实时收集各个交叉路口的感应器数据,并根据交通流量和优先级分配信号灯的时间。
中央控制器使用智能算法,结合历史数据和实时数据,计算出最优的信号灯时间分配方案,并通过通信接口将控制指令发送给信号灯控制器。
3.4交通监控平台交通监控平台用于实时显示交通情况和记录违章行为。
平台接收来自各个交叉路口的数据,并通过数据处理和可视化技术将数据展示给交通管理人员。
平台还可以通过图像识别和车牌识别技术实时监测违章行为,并记录相关信息,以便后续处理。
4.系统优势4.1提高交通效率:通过智能算法和实时数据分析,系统能够根据交通流量和优先级合理分配信号灯时间,从而减少交通阻塞和堵车现象,提高交通效率。
4.2提高交通安全性:感应器能够精确检测车辆和行人的存在,系统能够根据实时数据做出合理的信号灯控制决策,从而减少交通事故的发生,提高交通安全性。
4.3提高交通管理效能:交通监控平台能够实时显示交通情况和记录违章行为,交通管理人员能够迅速了解交通情况,并及时采取相应的措施,提高交通管理效能。
5.结论本文介绍了一个基于智能化技术的交通信号控制系统设计方案。
该系统通过感应器检测车辆和行人的存在,中央控制器智能算法分配信号灯时间,通过通信接口实现与信号灯控制器的通信,通过交通监控平台展示交通情况和记录违章行为。
交通信号灯控制系统设计论文_毕业设计

交通信号灯控制系统设计论文_毕业设计摘要:交通信号灯控制系统是城市道路交通管理的重要组成部分。
为了提高城市道路的交通效率和道路交通的安全性,本文研究了交通信号灯控制系统的设计原理和方法。
通过对信号灯控制系统的分析和仿真实验,本文得出了一种优化的信号灯控制算法,该算法能够根据不同的交通状况和道路需求,实现灵活的信号灯控制和交通流优化。
本文还对交通信号灯控制系统的硬件设计进行了详细介绍,并介绍了系统的软件设计方案。
最后,通过实际道路的测试和评估,证明了本文所提出的交通信号灯控制系统的有效性和可行性。
关键词:交通信号灯控制系统;交通效率;安全性;优化算法;硬件设计;软件设计;测试评估第1章引言1.1研究背景随着城市化进程的加快,交通拥堵和交通事故频发成为社会发展的一个重要问题。
城市道路的交通效率和交通安全性成为研究的热点。
交通信号灯控制系统作为城市道路交通管理的重要组成部分,对提高交通效率和交通安全性起着至关重要的作用。
1.2论文目的和意义本论文的目的是研究和设计一种优化的交通信号灯控制系统,以提高城市道路的交通效率和道路交通的安全性。
通过分析和仿真实验,本文将提出一种灵活的信号灯控制算法,能够根据不同的交通状况和道路需求进行交通流优化。
通过详细介绍硬件设计和软件设计方案,本文将实现一个完整的交通信号灯控制系统。
最后,通过实际道路的测试和评估,本文将证明所设计的交通信号灯控制系统的有效性和可行性。
第2章交通信号灯控制系统的设计原理和方法2.1交通信号灯控制算法本章将介绍一种基于车辆流量和道路需求的交通信号灯控制算法,该算法能够根据实时的交通状况和道路需求,合理地分配信号灯的绿灯时间,提高交通效率和道路流量。
2.2交通信号灯控制系统仿真实验本章将对所设计的交通信号灯控制系统进行仿真实验,通过模拟不同的交通流量和道路需求,评估系统的性能和效果,验证所提出的交通信号灯控制算法的有效性。
第3章交通信号灯控制系统的硬件设计3.1控制器设计本章将详细介绍交通信号灯控制系统的硬件设计,包括信号灯控制器的设计和选型,信号灯的布置和安装等。
道路交通信号灯控制系统分析与设计毕业论文

道路交通信号灯控制系统分析与设计毕业论文一、引言随着城市人口的增加和交通流量的不断增长,交通拥堵问题日益突出。
为了有效缓解交通拥堵,提高交通效率,道路交通信号灯控制系统成为一种重要的交通管理手段。
本论文旨在对道路交通信号灯控制系统进行分析与设计,以实现交通信号灯的智能化控制,提高交通系统的效率。
二、分析与设计目标1.提高交通效率:通过合理的信号灯控制算法和系统优化,减少交通拥堵,提高道路通行效率。
2.增加交通安全:通过精确的信号配时和情景识别,降低交通事故发生概率,提升交通安全水平。
3.减少能源消耗:通过优化信号配时,减少交通拥堵和不必要的停车等待时间,降低燃料消耗和车辆排放。
三、系统组成与功能1.传感器模块:利用摄像头、地感器等传感器采集交通流量、道路状况等信息。
2.数据处理与分析模块:对传感器采集的数据进行处理和分析,实时监测交通状况。
3.信号控制算法模块:根据实时的交通状况和道路需求,采用合适的信号控制算法进行配时和优化。
4.控制器模块:根据信号控制算法的结果,控制交通信号灯的开启和关闭。
5.人机交互模块:提供可视化界面,使操作人员可以监控系统状态、调整参数等。
6.数据存储与分析模块:对交通数据进行存储和分析,为后期的优化和决策提供支持。
四、系统设计方案1.传感器选择与布局:根据道路特点和交通状况,选择合适的传感器,并进行布设,确保数据的准确性和全面性。
2.数据处理与分析算法设计:设计高效的数据处理和分析算法,实时监测交通状况,计算车流量、速度、拥堵指数等指标。
3.信号控制算法设计:根据交通数据和道路状况,设计合适的信号控制算法,实现信号灯的智能化控制。
4.控制器设计与开发:根据控制需求和信号控制算法,设计控制器,并进行软硬件开发,实现信号灯的开关控制。
5.人机交互界面设计与开发:设计直观、用户友好的人机交互界面,提供实时监控、参数调整等功能。
6.数据存储与分析系统设计与开发:设计数据存储和分析系统,对交通数据进行存储和分析,为后期优化和决策提供支持。
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交通信号控制系统毕业设计目录第一章绪论 (1)1.1 选题目的 (1)1.2 选题背景及意义 (1)1.3 交通信号灯 (1)1.4 交通灯的发展史 (2)第二章系统总体设计 (3)2.1 系统总体设计方案 (3)2.2 系统设计框图及主要思想 (4)2.2.1 系统硬件设计框图 (4)2.2.2 系统设计思想 (4)第三章硬件电路设计 (7)3.1 总体设计及功能描述 (7)3.2 单片机简介 (7)3.2.1 单片机概述 (7)3.2.2 单片机发展历史 (8)3.2.3 单片机发展趋势 (8)3.2.4 单片机的特点 (9)3.2.5 单片机的应用领域 (10)3.3 单片机AT89S52简介 (10)3.3.1 AT89S52功能特性描述 (10)3.3.2 AT89S52功能引脚说明 (11)3.4 单片机最小系统 (13)3.5 信号灯控制电路 (14)3.5.1 信号灯控制电路图 (15)3.5.2 信号灯控制电路的设计原理 (15)3.5.3 信号灯控制端口设计 (15)3.6 数码管控制电路 (17)3.6.1 数码管控制电路图 (17)3.6.2 数码管控制电路设计原理 (18)3.6.3 数码管的简介 (18)第四章 PCB设计 (21)4.1 PROTEL99SE软件的介绍 (21)4.2 交通灯原理图 (21)4.2.1 新建设计文档 (21)4.2.2 电路图设计 (21)4.3 电路板设计流程 (22)4.4 印制板的绘制 (22)第五章系统软件设计 (25)5.1 汇编语言与C语言的比较 (25)5.2 Keil C51uVision 集成开发环境 (25)5.3 程序设计思路 (26)5.4 交通灯设计程序 (27)第六章调试 (33)6.1 硬件调试 (33)6.2 在硬件调试中出现的问题 (35)6.3 软件调试 (35)6.4 软硬件联调 (35)第七章结束语 (37)致谢................. 错误!未定义书签。
参考文献. (39)附录A:系统硬件电路图 (41)附录B:PCB版图 (43)附录C:系统实物图 (45)第一章绪论1.1 选题目的本课题是设计一个交通信号灯控制电路,通过本设计了解掌握交通信号控制电路的工作原理,进而研究电子产品设计的技术方法。
通过对交通信号灯控制电路的设计、安装与调试,熟练掌握各种电子测量仪器、仪表的正确使用方法,熟悉掌握数字逻辑电路原理及各类型数字单元的工作原理、电路形式、调试方法、整机电路统调技巧等方面知识;同时,通过对系统设计结果的理论分析,加强理论联系实际的工作能力,对加强数字逻辑电路原理与技术方法的掌握,得到全面的、系统的训练,为今后从事本专业工作奠定坚实的技术基础。
1.2 选题背景及意义在现代城市中,人口和汽车日益增长,市区交通也日益拥挤,人们的安全问题也日益重要。
因此,红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。
有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。
自从交通灯诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进,设计方法也开始多种多样,从而使交通灯显得更加智能化。
尤其是近几年来,随着电子与计算机技术的飞速发展,电子电路分析和设计方法有了很大的改进,电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段,这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。
1.3 交通信号灯道路交通信号灯是交通安全产品中的一个类别,是为了加强道路交通管理,减少交通事故的发生,提高道路使用效率,改善交通状况的一种重要工具。
适用于十字、丁字等交叉路口,由道路交通信号控制机控制,指导车辆和行人安全有序地通行。
交通信号灯的种类有:机动车道信号灯,人行横道信号灯,非机动车道信号灯,方向指示信号灯,移动式交通信号灯,太阳能闪光警告信号灯,收费站天棚信号灯。
LED(发光二极管)是近年来开发生产的一种新型光源,具有耗电小(电流只有10~20mA)、亮度高(光强可达上万个mcd)、体积小(直径最小可达3mm)、重量轻(一颗发光二极管仅重零点几克)、寿命长(平均寿命10万小时)等优点。
现已逐步代替白炽灯、低压卤钨灯制作道路交通信号灯。
1.4 交通灯的发展史当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年,英国机械工程师纳伊特电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。
1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。
红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。
信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。
1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。
绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。
左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。
红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。
黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
第二章系统总体设计当前,大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关系的协调,多值化方向发展随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成初期,它们也曾有效地改善了交通状况。
然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。
而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。
人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
2.1 系统总体设计方案采用单片机控制交通信号,不仅可以简化电路结构、降低成本、减小体积。
城市交叉路口,每边(共4边)都设置红、绿、黄色信号灯,红灯亮表示禁止通行;绿灯亮表示可以通过;在绿灯亮转变为红灯亮之前,先要求黄灯亮几秒钟,以便让交叉路口停车线以外的车辆停止运行,而交叉路口停车线以内的车辆快速通过交叉路口。
每一边的红、绿、黄色信号灯亮的顺序是红→绿→黄→红→绿→黄……。
南北向红灯亮时,对应东西向的绿灯亮、黄灯亮;南北向绿灯亮、黄灯亮时,对应东西向的红灯亮。
这样就要求红灯亮的时间,应等于绿灯亮与黄灯亮的时间之和。
红、绿、黄色信号灯亮的时间,要求采用倒计时的方式,用十进制数字显示出来。
当使两条路线交替地成为放行线和禁行线时,就可以实现定时交通控制。
在十字路口,其交通控制的原则是:东西,南北两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯,指挥车辆和行人安全通行。
红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。
黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换,且黄灯燃亮时间为东西,南北两干道的公共停车时间。
在交通灯系统的管理中,用发光二极管模拟交通信号灯,用逻辑电平开关模拟控制开关。
实现本设计最关键的是设计出一个30秒与25秒的倒计时过程。
可以有两种方案参考:■方案一:采用延时函数;■方案二:采用中断系统计数;分析:延时函数不够中断计数精确,并且采用延时函数不但程序够繁,而且很难实现同时控制显示,交通灯和流水灯模块,因此可以使用中断系统进行计时,这样不但可以计数精确,而且程序相对比较简单。
设计情况如下:⑴设计系统是以AT89S52为主要控制核心控制交通灯的红绿转换和各个灯所点亮时间的倒计时实现。
⑵实现红、绿、黄灯的循环控制。
要实现此功能需要表示三种不同颜色的LED 灯,用软件实现。
⑶用数码管显示倒计时。
利用动态显示,串行并出实现。
2.2 系统设计框图及主要思想2.2.1 系统硬件设计框图图2.2.1 系统硬件设计框图2.2.2 系统设计思想(1)通过AT89S52单片机P1设定交通灯初始时间输入到红绿灯处,显示红绿灯的转换。
(2)由AT89S52单片机的定时器每秒钟通过P0口送信息,数码管显示每个灯的点亮时间。
(3)AT89S52通过设置各个信号灯绿、红、黄的时间分别为25秒、30秒、5秒循环由AT89S52的 P0口输出。
(4)通过AT89S52单片机的P3.0位来控制系统是工作或设置初值,当按下复位按钮时就对系统进行复位设置。
(5)红绿黄灯按照单片机内程序所设定的时间进行转换,并循环。
第三章硬件电路设计7第三章硬件电路设计硬件设计是整个系统的基础,要考虑的方方面面很多,除了实现交通灯基本功能以外,主要还要考虑如下几个因素:①系统稳定度;②器件的通用性或易选购性;③软件编程的易实现性;④系统其它功能及性能指标;因此硬件设计至关重要。
现从各功能模块的实现逐个进行分析探讨。
3.1 总体设计及功能描述本设计以单片机AT89S52为控制核心,共分以下几个部分:单片机控制系统、信号灯控制电路和数码管控制电路等。
◆单片机作为整个硬件系统的核心,它既是协调整机工作的控制器,又是数据处理器。
它由单片机时钟电路复位电路等组成。
◆信号灯控制电路指示采用绿、黄、红LED发光管,用三种颜色指示车辆放行、暂停、禁止,形象直观。
◆系统采用双位数码管倒计时计数功能,最大显示数字99。
3.2 单片机简介3.2.1 单片机概述单片机是一种集成电路芯片。
它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器(含程序存储器ROM和数据存储器RAM)、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上,构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统,在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
所以说,一片单片机芯片就具有了组成计算机的全部功能。
不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征,即它们的技术特征均不尽相同,硬件特征取决于单片机芯片的内部结构,用户要使用某种单片机,必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。
这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等,这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。