基于单片机的交通灯控制系统设计【开题报告】
基于单片机的智能交通灯设计——开题报告
SJ003-12013 届毕业设计（论文）开题报告二级学院：延陵学院班级：09自Y2学生：徐振宇学号：09121424指导教师：廉春原职称：讲师课题名称基于单片机的智能交通灯设计课题类型■毕业设计□毕业论文起止时间2013年3月～2013年6月开题报告（毕业设计：含课题来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等。
字数为3000以上。
）（毕业论文：含课题来源、研究价值，国内外研究现状，研究内容，研究方法，研究思路，论文提纲，预期目标，时间安排及参考文献等。
字数为3000以上。
）一、课题来源及现状课题来源：自选课题现状：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。
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。
目前，国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。
加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。
对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。
2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，比如：消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
基于单片机的交通灯控制系统设计开题报告
(3)东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用数码管显示器进行显示（采用倒计时的方法）。
(4)考虑到特殊车辆情况，设置紧急转换开关。
针对道路交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。我准备利用单片机控制技术来设计。
4.设计方案及两点改进措施：
评委评语及其建议：
评委签字：
学院盖章：
年 月 日
完成各功能设计
5
2013年04月23日——
2013年04月30日
整理资料完成论文初稿
论文初稿
6
2013年05月01日——
2013年05月30日
前期设计的进一步分析改进
论文定稿
四、参考文献
[1]王幸之.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.
[2]李忠国.单片机应用技能实训[M].北京：人民邮电出版社，2006.
二、课题设计内容
本课题对基于单片机的交通灯控制系统进行设计。以单片机为控制核心，设计并制作交通灯控制系统，用于十字路口的车辆及行人的交通管理。东西南北四个路口具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯，并分别用计时器显示路口通行转换剩余时间，在特种车辆如119、120通过路口时，系统可自动转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行状态。 模拟交通信号灯的交替变换；最大限度的提高交通的顺畅交替运行；系统硬件设计与实现；节省能源消耗。
智能交通灯控制系统软件设计上有两个主要特点一方面是本设计采用模糊控制方法实现交通的控制由于模糊控制不需要建立被控对象精确的数学模型特别适用于随机的复杂的城市交通控制因此以多变少为例子在通行时间方面控制设置为20s25s40s45s20s为一个循环根据车流量合理分配了通行时间
单片机交通灯 开题报告
单片机交通灯开题报告单片机交通灯开题报告一、引言交通灯是城市道路上不可或缺的一部分，它们起到了引导交通流量、保障行车安全的重要作用。
随着科技的发展，传统的交通灯已经逐渐被智能化的单片机交通灯所取代。
本文将对单片机交通灯的设计和实现进行探讨。
二、背景介绍传统的交通灯通常由定时器控制，无法根据实际交通情况进行灵活调整。
而单片机交通灯则可以通过传感器等设备获取道路上的车辆和行人信息，根据实时情况进行灯光的调控，从而提高交通效率和安全性。
三、设计目标本次设计的单片机交通灯旨在实现以下目标：1. 根据道路上的车辆和行人情况，智能调节交通灯的信号灯时间。
2. 提供良好的视觉效果，使行人和驾驶员能够清晰地辨认交通灯的信号。
3. 具备故障检测和自动报警功能，及时发现交通灯故障并通知相关人员进行维修。
四、设计方案1. 硬件设计：a. 使用单片机作为控制核心，通过传感器获取道路上的车辆和行人信息。
b. 设计合适的灯光模块，确保交通灯信号清晰可见。
c. 添加故障检测模块，监测交通灯的工作状态，并在发生故障时自动报警。
2. 软件设计：a. 编写单片机程序，实现根据传感器数据调节交通灯信号灯时间的功能。
b. 设计用户界面，使相关人员能够方便地监测交通灯的工作状态和进行维护。
五、预期效果通过本次设计，预期可以实现以下效果：1. 提高交通效率：交通灯能够根据实际交通情况调节信号灯时间，避免长时间的等待和拥堵。
2. 提升行车安全：交通灯能够及时发现故障并报警，确保交通灯的正常运行，减少交通事故的发生。
3. 方便维护管理：通过用户界面，相关人员可以实时监测交通灯的工作状态，及时进行维护和修复。
六、实施计划1. 硬件搭建：根据设计方案，购买所需的硬件设备，并进行组装和连接。
2. 软件编写：根据设计方案，编写单片机程序，并设计用户界面。
3. 调试测试：对搭建好的硬件和编写好的软件进行测试，确保交通灯的正常运行和功能实现。
4. 效果评估：对实施后的交通灯进行效果评估，收集用户反馈，并根据需要进行改进和优化。
基于单片机的交通灯.开题报告
[4]李学海.标准80C51单片机基础教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
[5]刘乐善.微型计算机接口技术及应用[M].北京:华中科技大学出版社,2004.
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[12]李建忠编著.单片机原理及运用[M].西安：电子科技大学出版社 2001.
[13]冯建华，赵亮编著.单片机应用系统设计与产品开发[M].北京：人民邮电出版社 2004.
[14]吴金戌，沈庆阳，郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京：清华大学出版社，2002.
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。
本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片AT89C51中心器件来设计交通灯控制器，能根据实际车流量，通过8051芯片的P1、 P0口设置红、绿灯燃亮时间的功能，红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管），使用Keil可支持编程。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
毕业论文---基于单片机的交通灯控制系统设计
扬州工业职业技术学院2012 —2013学年第一学期毕业设计课题名称：基于单片机的交通灯控制系统设计设计时间： 2012年12月—2013年3月系部：电子信息工程系班级： 1003机电技术姓名：孙佐洪指导教师：樊明龙总目录第一部分任务书第二部分开题报告第三部分毕业设计正文第一部分任务书扬州工业职业技术学院毕业设计任务书第二部分开题报告扬州工业职业技术学院电子信息工程系13届毕业设计开题报告书第三部分毕业设计正文基于单片机的交通灯控制系统设计孙佐洪1003机电一体化【摘要】近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和可编程并行I/O接口芯片89C51为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩秒时黄灯闪烁警示。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
【关键词】交通灯单片机 MSC-51Design of traffic light control system based on SCMSun ZuoHong1003 electromechanical integrationABSTRACT:Years with the rapid development of science and technology, SCM applications are deepening at the same time promote more traditional control detection update. In real-time detection and control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only the SCM knowledge is inadequate and should be based on specific hardware architecture hardware and software, to be improved.Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car dealers Drive, people walkways, orderly. Then rely on to achieve the discipline of the order then? Rely on the automatic traffic light is the chain of command. Many ways to control traffic lights. In this system, MSC-51 Series MCU ATSC51 and programmable parallel I / O interface chip 80C51-centered design of traffic signal controller device to realizethe actual traffic volume by 8051 according to the P1 port chip set of red, green time kindle function; traffic light cycle of light, yellow light flashes when the countdown seconds left warning. The system practical, simple, powerful extensionsKeywords: Traffic Light SCM MSC-51目录第一章概述 (1)1.1单片机的概述 (1)1.2单片机的常用选型及其特点 (2)1.3单片机的应用 (3)1.4 A T89C51单片机的介绍 (4)1.5市场需求 (7)1.6交通灯的由来与发展 (8)1.7交通灯的功能与作用 (8)第二章总体设计方案 (10)2.1设计目的及思路 (10)2.2 实际交通灯显示时序及状态转换的理论分析 (10)2.3方案要求 (11)2.4方案分析 (12)第三章系统硬件电路的设计 (13)3.1单片机最小系统 (13)3.1.1时钟电路 (13)3.1.2复位电路 (13)3.1.3显示电路 (14)第四章软件系统的设计 (15)4.1交通灯的设计程序 (15)4.2交通灯的仿真原理图 (18)第五章Proteus软件仿真 (18)5.1交通灯控制系统东西运行时仿真图 (19)5.2交通灯控制系统南北运行时仿真图 (20)5.3 交通灯黄灯闪烁时仿真图 (21)心得体会 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第一章概述1.1单片机的概述单片机又称单片微控器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
(完整word版)智能交通灯控制系统开题报告
本科毕业设计开题报告题目：基于单片机的智能交通灯控制系统设计专题：院（系）：电气与信息工程学院班级：自动化08-4 姓名：李鑫学号： 15指导教师：叶瑰昀教师职称：副教授黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告系统构图如图1所示：与上位机通讯电源图1系统结构框图根据设计任务和要求,可画出该控制器的原理框图, 为确保十字路口的交通安全，往往都采用交通灯自动控制系统来控制交通信号。
其中红灯（R）亮，表示禁止通行；黄灯（Y）亮表示暂停；绿灯（G）亮表示允许通行。
1) 控制器的系统框图如图2所示。
图2 交通灯控制器系统框图工作原理大家都明白，绿灯的放行时间与车辆通过数量不成正比。
比如说20秒内每车道可以通过20辆车，40秒内每车道却可以通过45辆车。
因为这有一个起步的问题，还有一个黄灯等待问题。
也就是说，绿灯放行时间越长，单位时间通过车辆的数量就越多。
我们来计算一下，每车道通行20秒内可以通过20辆车，一个红绿灯循环是40秒(单交叉路口)，加上每次状态转换的黄灯5秒（一个循环要两次转换），即一个红绿黄灯循环要50秒，即50秒内通行的车辆为40辆。
通过一辆车的平均填表说明：1、题目：为选定的题目，不要把专题写入此项2、专题：如果有专题，填此项，如果没有专题不填此项；3、院（系）：按二级院系填写（如资源与环境工程学院或外语系）4、指导教师：如果有两个以上的教师指导，可填老师A/老师B（两位老师必须都为讲师以上职称，否则只填具有讲师以上职称的老师）5、教师职称：是指指导教师职称，如果有两个以上的教师指导，可填职称A/职称B，老师与职称一定要对应上，前后顺序不能颠倒；6、题目来源：可填教师科研、假想等，具体参考“毕业设计（论文）题目汇总表”；7、国内外发展情况：要依据文献资料论述的情况，进行归纳总结提炼，要国内、国外都要涉及到；8、研究/设计的目标：要由教师给出，与任务书中的一致；9、时间进程：要有详细的安排，如：开题时间：3月1日—3月5日撰写论文：3月6日—6月20日论文打印：6月21日—6月25日论文答辩：6月28日时间安排尽可能细一些，同时考虑到任务书上给定的任务日期；10、指导教师意见：如果有两位以上的指导教师，并且都具有讲师以上职称，要全部签名。
智能交通灯参考开题报告
本次毕业设计是要求基于单片机的原理来实现对智能交通灯的控制，需要设计出合理的交通管理方案，使该方案能实现以下功能：
1、红绿灯的自动切换功能，同时显示每种指示灯持续的时间；
2、在红灯倒计时时间里，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器进行报警，3秒后恢复正常；
3、记录每次绿灯时间车流量检测的功能。
第14~15周：撰写毕业设计说明书，制作PPT，进行预答辩以及正式答辩。
指导教师意见
指导教师签字：年月日
教研室意见
教研室主任签字：年月日
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。
5.实施计划
第1~3周：了解设计需求和设计目标，资料准备，准备开发环境，阅读文献，熟悉开发工具，准备开题报告。
第4周：查阅资料，完成开题报告；
第5~6周：进行系统设计与分析，以及环境准备；
第8~13周：对系统的软硬件进行设计，实现红绿灯自动切换及时间显示功能，对闯红灯车辆进行报警以及记录绿灯通行时间段里的车流量功能；
2.国内外同类设计（或同类研究）的概况综述
随着社会的飞速发展，在道路上的车流量也大幅的增加，而现今，红绿灯早已安装在各个路口上，成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
单片机模拟交通灯毕业设计开题报告
2、计时到最后5秒时，南北路口的绿灯闪烁，计时到最后2秒时，南北路口黄灯亮
3、30秒结束后，南北路口红灯亮，东西路口绿灯亮，并重新30秒倒计时，依此循环
在完成以上要求的情况下，实现如下要求：1、系统硬件实现
2、系统软件实现，包括流程图、源程序
3、加载程序进行整体调试
三、主要研究（设计）方法论述：
首先先找些关于单片机的资料，对单片机有进一步了解并对ISIS 7 Professional软件做更多的了解，然后按照技术要求指标进行电路原理图的绘制，并在软件中绘制出来并进行检测。在仿真模拟中看是否符合技术要求，但有一点我必须要说要求中的什么流程图、什么源程序之类的，就没学过。这论文我只能用纠结两个字来形容，一开始我还以为和PLC自动化控制有关，现在终于明白这就一单片机控制作用，要知道我们大二的时候单片机碰都没碰过。
二、课题研究的主要内容：
随着目前微电子技术的发展，技术工艺的不断提高，单片机技术也有了长足的进步。单片机即单片微型计算机，它是微型计算机的一个分支，他是在一块芯片上集成了CPU、RAM和ROM存储器I/O接口等而构成的微型计算机。因为它主要应用于工业测控领域故又叫做微控器或嵌入式控制器。单片机的核心是CPU，用超大规模集成技术把CPU集成在一块芯片上称为微处理器。单片机在最近几年中得到了极大的发展。本次课题是将单片机技术与交通灯指挥交通原理相结合，实现智能化控制交通秩序，利用ISIS 7 Professional软件对整个电路原理进行模拟分析，确保能实现以下控制过程：
毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目
模拟交通灯设计
一、选题的背景ห้องสมุดไป่ตู้意义：
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开题报告
电气工程及其自动化
基于单片机的交通灯控制系统设计
一、课题研究意义及现状
随着社会经济的飞速速发展，世界各国的大中城市的交通问题越来越引起人们的关注。
现在，人们生活水平的提高，私家车也越来越多。
人，车，路的协调，已经成为交通管理部门急需解决的重要问题之一。
所以，如何采取合适的控制方法，最大限度利用有限的道路资源，缓解城市主干道与城区以及城市周围的交通拥堵状况，越来越成为亟待解决的问题。
经过查阅各种书刊，我们将利用单片机设计一种控制交通灯的方案，以缓解现在的交通压力。
目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器的方法；有应用PLC 实现对交通灯控制系统的设计；有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。
目前，国内的交通灯一般设在十字路口没在醒目的位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。
加上一个倒计时的显示计时器来控制路上行车。
对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但是根据实际行车过程中出现的情况，还是存在缺陷：两车道的车辆交替放行时间相同且固定，在十字路口上，经常一个车道为主干道，车辆比较多，放行时间应该长些；另外一个车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。
针对这种交通拥挤，交叉路口经常出现拥堵的情况。
利用单片机控制技术，对软件和硬件设计方案进行修改，使其能够对车流量的不同对放行时间能够自由、灵活控制。
单路口交通的控制就是确定交叉路口的红绿灯信号配时，使通过交叉口的车辆延误尽可能缩小。
传统的控制一般是采用模型控制或预先人为地设定多套方案，实践表明这种方法的控制效果并不是很理想。
由于道路上的交通流具有较大的随机性和非常大的复杂性，所实施的相位控制也应随交通流的不同而相对变化。
交通警察在实际的交通指挥中可以根据实际情况来控制交通，比如：交警可以通过观察路口车辆数的多少来机动地控制各个路口的红绿灯时间。
如果东西方向的车流量大，则其放行时间长，南北方向这流量小，则其放行时间短。
在总结交警的经验基础上，运用单片机对十字路口的信息进行模糊控制，达到减少堵塞的，增加效率的目的。
二、课题研究的主要内容和预期目标
采用单片机控制技术，对现在城市道路十字路口的交通灯控制进行研究和设计，实现智能灵活控制，减轻道路压力。
了解当前国内外交通灯的控制方法；熟悉单片机控制技术等，为将来从事单片机设计打下基
础。
毕业设计的具体内容：
（1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北和东西方向两个交叉路口的车交替运行，两个方向能根据流量的大小自动调节绿灯通行时间。
流量大的方向，通行时间长，流量小的通行时间短；
（2）三色灯的显示不仅仅为颜色，用数码管显示该颜色将持续的时间，倒计时方式；
（3）同步设置人行横道的灯变化；
（4）当绿灯变红灯时，黄灯先亮几秒；
（5）设置特殊开关，用来应对特殊路况。
结合上述内容，利用单片机设计一个交通灯控制系统，完成系统结构图和控制程序。
单片机的技术要求：
（1）电源输入+5V；
（2）CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；
（3）RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；
（4）ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；
（5）I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；
（6）T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；
（7）五个中断源的中断控制系统。
三、课题研究的方法及措施
本课题重点研究单片机控制交通灯电路。
这个系统为设计为独立的模块，模块可以采用智能总线的形式与上位机相连接，这种分布式开放体系的结构使得交通灯控制系统得以自由组合和自由发展。
该系统可以进行软件升级，当将来有新功能时只要升级上位机的系统程序就可以支持模块新功能。
系统设计原理示意图如下：
四、课题研究进度计划
毕业设计期限：自2010年10月至2011年4月。
2010年11月1日至2010年12月5日:搜集、消化相关文献，完成文献综述、外文文献翻译和开题报告，确定系统总体设计方案；
2010年12月5日至2011年1月21日：进行系统各功能模块的硬件电路与软件程序设计，同时撰写毕业论文；
2011年2月22日至2011年4月10日：撰写毕业论文，完善与修改毕业论文；准备答辩，并提交所有电子文档材料；
2011年4月10日至2011年4月22日，做好答辩用的PPT讲。
五、参考文献
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[2] 李海滨，片春媛等.单片机技术课程设计与项目实例[M].中国电力出版社,2009，10．
[3] 周兴华.手把手教你学单片机[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2007，10.
[4] 徐德鸿.电力电子技术[M].北京：科学出版社，2006，8.
[5] 汪建，孙开放等.一种实用交通灯单片机控制系统的设计[J].微处理机，2001，8．
[6] 郭强，刘志峰.基于ＳTＣ89Ｃ51单片机的智能交通灯控制系统设计[J].机电一体化，
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[11] 李学海．标准80C51单片机基础教程[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006,8．
[12] 张毅坤．单片微型计算机原理及应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2011,1．。