基于单片机的智能交通灯控制系统设计毕业设计

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基于单片机的智能交通灯控制系统设计开题报告

基于单片机的智能交通灯控制系统设计开题报告
【5】 智能交通灯控制系统的设计,金解云 邹继军,东华理工大学学报(自然科学版),2011.9
【6】 基于单片机的智能交通灯的设计,周峰,内江科技,2011年第10期
.
五、课题分阶段进度计划:
序号
起止日期
工 作 内 容
阶段成果
1
第1-2周
智能交通灯控制技术相关文献调研
搜集所需资料并分类整理
2
第3-4周
四、所需要的仪器设备、材料:
MCS-51单片机
主要参考文献资料:
【1】 《传感器与检测技术》 彭军 编著 西安电子科技大学出版社,2003
【2】 《MCS-51单片机教程》张为民 编著 高等教育出版社
【3】 《MCS-51单片机系统及其应用》 蔡美琴 张为民等 编著 高等教育出版社
【4】 基于单片机的智能交通灯控制器设计,曹纯子 李业德, 山东理工大学学报(自然科学版),2011.5
3、设计方案的可行性分析和预期目标:
该智能交通灯控制系统选用MCS-51系列单片机控制芯片,它具有良好的温度特性、稳定性和性价比。内置15K的Flash存储器 和512字节RAM,具有3个16位计数器和一个标准的串行通信口,并具有P4口,支持ISP程序下载。单片机价格低廉, 体积小, 运算速度快. 定时器通过中断方式给CPU 发送信号, 使CPU 及时响应, 降低了系统功耗. 单片机通过程序方式控制各种输入输出信号, 可以方便的设定交通灯亮灭的时间和选择运行规则, 从而实现多种功能。
整理文献资料,初步完成论文内容
7
第13-14周
对论文进行修改和完善
完成论文排版,打印
8
第15-16周
毕业设计总结与答辩
通过毕业答辩
指导教师意见:

智能交通灯-毕业设计-论文正文

智能交通灯-毕业设计-论文正文

摘要本系统主要介绍了以89C51单片机为核心的新交通控制控制系统的设计。

这个系统采用手动控制,定时控制,无线遥控和实时控制。

实时控制是交通控制中的一种较新颖且有效的方法,该方法应用最优控制理论中的控制思想,动态、实时地控制当前绿灯时间,在保证交通安全的前提下最大限度地提高了交通效率。

系统主要包括软件和硬件两个部分。

硬件部分:CPU主控部分电路,交通灯信号的输出和驱动电路,车辆检测出入,键盘及显示电路,时钟电路,通信电路。

CPU是整个交通灯信号控制机的核心部件,通过它来控制个电路以实现信号机的各种功能。

交通信号输出电路是把主机的交通灯控制信号送驱动器,控制交通灯的状态。

时钟电路是为了显示车辆通行的剩余时间。

通讯是主机和中央监控系统、路口基站和信号驱动部分的通讯。

键盘主要设置控制方式和各个参数。

软件部分主要是协助硬件完成各项功能。

关键词:89C51,定时控制,遥控目录1 概述 (1)1.1城市交通的作用 (1)1.2国内外交通系统发展现状 (2)1.3我国交通中存在的主要问题 (2)1.4城市交通解决的主要途径 (3)1.5论文研究的主要内容 (4)1.6系统的主要特点 (4)2 交通信号控制系统的研究 (5)2.1城市交通控制系统概述 (5)2.2交通规则介绍 (5)2.3常用交通标志简介 (6)2.4交通信号控制硬件设备简介 (7)2.5交通信号控制系统信息传输系统简介 (7)2.6信号控制方式的分类 (7)2.7交通信号控制原理 (8)3 交通控制方案设计 (9)3.1系统设计目的 (9)3.2技术框架 (9)3.3十字路口交通信号相位设置 (10)3.4不同相位配时方案 (10)3.5交通信号灯的控制方法 (11)3.5.1 定时控制 (11)3.5.2 感应控制 (11)3.6系统控制方案 (11)3.6.1感应—定时信号控制方案 (11)3.7总体方案设计 (12)3.8十字路口交通信号亮灯的顺序设定 (15)4 控制系统硬件设计 (16)4.1硬件系统设计的总体要求 (16)4.2系统的组成 (16)4.3该系统主要硬件 (16)4.3.1 主要芯片的性能介绍 (16)4.3.2 整个系统的组成框图 (21)4.3.3 交通灯CPU主控和存储部分系统原理框图 (22)4.4驱动电路的设计 (22)4.5键盘及显示电路 (23)4.6时钟电路的设计 (25)4.7车辆检测 (27)4.10串行通信接口的设计 (32)5 软件设计 (34)5.1交通控制设计主要满足以下功能 (34)5.2系统模块组成 (34)5.3主要程序流程框图 (34)致谢 (43)参考文献 (44)附录一 (45)附录二 (59)1 概述1.1 城市交通的作用城市是人类从事各类社会、政治、经济和文化的活动中心,在社会发展中起了重要的作用。

基于单片机的智能交通灯毕业设计

基于单片机的智能交通灯毕业设计

毕业设计基于单片机的智能交通灯控制系统设计指导教师学院名称工程学院专业名称电气工程及其自动化论文提交日期论文答辩日期答辩委员会主席____________评阅人____________摘要交通灯是现代交通非常重要的一个组成部分,一套好的交通灯系统往往对提升城市交通运输效率,降低事故发生率有至关重要的影响。

本系统由单片机系统、双电源供电系统、交通灯演示系统、中断系统组成。

选用单片机作为此次设计的控制系统主要是考虑到单片机的通用性和廉价性。

通用性是指单片机的电路以及编程语言相对比其他控制模块来说更加简单和通用,这个对于往后功能的添加以及系统的维护来说更加简便和易行。

廉价性是单片机相对于其他的控制模块来说成本更低,一块成熟的STC89C52的成本不过10元,加上其他的外围电路成本也不超过100元,无论是开发成本和维护成本都能够得到很好的控制。

本设计选用STC89C52主要也就是基于上述的两个原因。

本交通灯系统选用了LED灯和双位数码管来模拟显示的交通灯切换状态。

双电源供电系统采用的是主电源和后备电源供电的方案。

双电源供电方案主要是为了应对市电突然掉电或者出现故障的情况,对于持续的保持整体系统的正常工作具有重要意义,其原理主要是利用二极管的单向导电性所带来的开关功能来实现双电源瞬时的切换。

中断系统所实现的功能是在有特定需要的情况下实现对交通灯状态的控制。

这些状态包括全红灯和高低峰即时切换。

本系统除了实现最基本的交通灯功能以外,还可实现高低峰分时段控制方案以应对不同时段的不同交通状况,城市的交通早晚时段的流量往往能够达到最大,分时控制对于提高城市交通效率有非常重要的作用。

关键词:单片机 STC89C52 交通灯分时系统双电源目录1前言 (1)1.1 交通灯的历史和现状 (1)1.2 单片机相关介绍 (1)1.3 课题意义 (2)2课题内容 (3)3方案比较、设计和论证 (3)3.1 供电方案 (3)3.2 显示界面方案 (3)3.3 输入方案 (4)4 系统设计 (4)4.1 交通灯规则方案 (4)4.1.1 相位的概念 (4)4.1.2 交通灯状态 (4)4.1.3 高低峰分时管理机制 (6)4.2 软件编程 (8)4.3 硬件设计部分 (9)4.3.1 单片机系统 (9)4.3.2 交通灯演示系统 (12)4.3.3 双电源供电电路 (12)4.3.4 中断系统 (14)5 系统调试 (14)5.1 断电调试 (14)5.2 通电调试 (15)5.3 基本要求部分的测试与分析 (15)6 结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)英文摘要 (18)附录一系统主板电路 (19)附录二程序清单 (20)附录三系统实物图 (36)成绩评定表1. 前言1.1 交通灯的历史和现状当今,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。

毕业设计基于单片机的智能交通灯控制系统方案

毕业设计基于单片机的智能交通灯控制系统方案

毕业设计(论文)设计(论文)题目:智能交通灯控制系统的设计系别:专业:班级:姓名:学号:指导教师:完成时间:10年5月目录摘要 (4)第一章概述 (5)1.2市场需求 (5)1.3交通灯的由来与发展 (5)1.4交通灯的功能与作用 (5)第二章总体设计方案 (7)2.1设计课题 (7)2.2设计目的 (7)2.3课题任务的控制要求 (7)2.4 方案论证 (7)2.4.1方案一 (7)2.4.2方案二 (8)2.4.3方案三.........1 (8)2.4.4方案总结 (8)第三章系统硬件电路的设计 (9)3.1主控制系统 (9)3.2.通行灯输出控制 (11)3.3时间显示模块 (11)3.4特种车辆自动通行控制模块 (11)3.5电源电路 (12)3.6硬件介绍说明 (12)3.6.1 AT89C52.的引脚说明 (12)3.6.2 AT89C52的引脚说明 (13)3.6.3 74HC244简介 (13)第四章系统主要程序的设计 (15)4.1道口交通控制模块 (15)4.2初始化程序 (15)4.3主程序 (15)4.4外中断1中断服务程序 (15)4.5定时中断服务程序 (16)4.6控制程序清单 (17)(1)交通灯汇编程序 (17)(2)中断入口程序 (19)(3)主程序 (19)(4)以下为60s管理 (19)(5)1s计时程序;t0中断程序 (20)(6)显示程序 (22)(7)延时程序 (24)(8)119/120车中断程序 (24)第五章调试与性能分析 (26)5.1红绿交通灯控制程序 (26)5.2特殊车辆通行时红外线检测电路的调试 (26)5.3AT89C52调试与性能分析 (26)5.4分析总结 (26)第六章毕业设计总结 (27)致 (28)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。

基于单片机的智能交通灯的设计

基于单片机的智能交通灯的设计

基于单片机的智能交通灯的设计智能交通灯是一种基于单片机控制的新型交通信号灯系统。

相比传统的交通信号灯,智能交通灯具有更高的智能化和自动化水平,能够根据实时交通流量和道路条件进行自适应调整,从而提高交通效率和安全性。

下面将介绍基于单片机的智能交通灯的设计。

首先,整个系统由交通灯控制器、传感器、电源和显示设备组成。

交通灯控制器采用单片机作为核心处理器,通过编程实现交通灯的自动控制。

传感器主要用于收集道路的实时交通流量数据,可以使用车辆检测器、红外线传感器等。

电源则提供系统所需的电能,可以通过交流电转直流电供电。

显示设备包括LED灯组成的交通信号灯。

其次,智能交通灯的设计要考虑到交通流量、道路条件和等待时间等因素。

通过传感器采集到的交通流量数据,可以实时判断道路上的车辆数量和行车速度情况,并根据这些数据来进行灯光的控制。

例如,当一些方向的交通流量较大时,该方向的灯光可以延长绿灯时间,以减少等待时间和堵塞情况。

同时,系统还可以根据实际道路条件进行调整,例如在下雨天或冰雪天气中,可以适当延长红灯时间,以提高行车安全性。

此外,智能交通灯系统还可以配备优先级设定功能。

这意味着交通灯可以根据不同交通参与者的特定需求来设置优先级顺序。

例如,救护车和消防车可以通过特定的信号发送给交通灯系统,以优先通行。

当系统接收到这些信号时,可以尽快改变交通灯状态,并确保畅通无阻地通行。

最后,在智能交通灯的设计过程中,还需要注意安全性和可靠性。

系统中的单片机必须能够稳定运行,并能够及时控制交通灯的状态。

同时,对于车辆和行人来说,应该提供明确的信号指示,以确保他们能够正确理解和响应交通灯的指示。

综上所述,基于单片机的智能交通灯的设计可以提高交通效率和安全性。

通过采集道路上的实时交通流量数据,并根据这些数据来自动调整交通灯的控制,可以减少交通拥堵和事故发生的概率。

此外,智能交通灯还可以根据不同交通参与者的特定需求来进行优先级设置,提高交通系统的灵活性和适应性。

智能交通灯毕业设计--基于单片机的智能交通灯控制

智能交通灯毕业设计--基于单片机的智能交通灯控制

摘要本系统主要介绍了以89C51单片机为核心的新交通控制控制系统的设计。

这个系统采用手动控制,定时控制,实时控制。

实时控制是交通控制中的一种较新颖且有效的方法,该方法应用最优控制理论中的控制思想,实时地控制当前绿灯时间,在保证交通安全的前提下最大限度地提高了交通效率。

系统主要包括软件和硬件两个部分。

硬件部分:CPU主控部分电路,交通灯信号的输出和驱动电路,车辆检测出入(包括违规车辆检测),时钟电路。

CPU是整个交通灯信号控制机的核心部件,通过它来控制个电路以实现信号机的各种功能。

交通信号输出电路是把主机的交通灯控制信号送驱动器,控制交通灯的状态。

车辆检测输入是将有无车辆和违规车辆的信号送入主机,产生相应的中断处理。

时钟电路是为了显示车辆通行的剩余时间。

软件部分主要是协助硬件完成各项功能。

关键词: 89C51,定时控制,实时控制,遥控,Intelligent Traffic Light ControlABSTRACTThe system has introduced that new traffic centering on 89C51 monolithic machine controls systematic design mainly. This system uses the hand control, timed control, wireless remote control and real-time control. The real-time control is in the transportation control one kind more novel also an effective method, in this method application optimum control theory control thought, the tendency, real-time controls the current green light time, maximum limit enhanced the transportation efficiency in under the guarantee traffic safety premise.The system mainly includes software and the hardware two parts. Hardware partial: The CPU host controls the partial electric circuits, the traffic light signal output and the actuation electric circuit, the vehicles examination difference (including contrary vehicles examination), keyboard and display circuit, clock electric circuit, communication circuit, electronic police system. CPU is the entire traffic light signal control machine core part, controls an electric circuit through it to realize semaphore each kind of function. The traffic signal output circuit is delivers the main engine traffic light control signal the driver, controls the traffic light the condition. Whether there is the vehicles examination input sends in the vehicles and the contrary vehicles signal the main engine, has the corresponding interrupt processing. The clock electric circuit is for demonstrate the vehicles general surplus time. The communication is the main engine and the central supervisory system, the street inter section foundation stand and the signal actuation partial communications. The keyboard interposes the control mode and each parameters mainly. Software are partial mainly is assists the hardware to complete each function.KEY WORDS:89C51, Timed control, Real-time control, Remote control, Emergency case1 概述1.1城市交通解决的主要途径针对城市交通拥挤,有人提出修建新的城市道路或是修建新的立交桥。

基于单片机控制的交通灯毕业设计

基于单片机控制的交通灯毕业设计

基于单片机控制的交通灯毕业设计Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】基于单片机控制的交通灯毕业设计目录基于单片机控制的交通灯摘要十字路口车辆穿梭,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。

本设计主要分为五大模块输入控制电路、时钟控制电路、片内外程序切换控制、显示电路。

以MSC-51系列单片机IntelAT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,实现了AT89C51芯片的P0口设置红、绿灯、黄灯燃亮时间的功能;为了系统稳定可靠采用了74LS14施密特触发器芯片的消抖电路,避免了系统因输入信号抖动产生误操作;显示时间直接通过AT89C51的P2口输出,由CD4511驱动LED数码管显示红灯燃亮时间。

关键字:AT89C51 LED显示交通灯the traffic light based on the single-chip controlAbstractThe intersections vehicle wears shuttle, pedestrian Xi Rang, garage driveway, person's sidewalk, orderly. So depend what to carry out this well arranged order What to depend is a traffic sign light of automatic conductor system. The control method of the traffic sign light is a lot of. This design is mainly divided into five greatest molds a piece the electric circuit, clock of the importation control a control outside procedure inside the electric circuit, slice to cut over a control and shows electric circuit. Take single slice the machine IntelAT89 C51 of the serieses MSC-51s as a center spare part to design transportation light controller, carried out the AT89 C51's P's 0 people's constitution of the chips red, the function in bright time of green light, Huang2 Deng Ran2;For the sake of system stability the credibility adopted a 74 LS14 airtight trigger eliminate of machine chip to tremble electric circuit especially, avoided system because of importation the signal tremble movable property to living a mistake operation; The P 2 people who shows that time directly passes the AT89 C51 output, is driven LED figures a tube by the CD4511 to show red-light Ran bright time.Key word: The AT89 C51 LED show transportation light前言本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。

基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文

基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文

基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文一、概述随着科技的不断发展,智能化已经成为当今社会的关键发展方向之一。

智能路灯作为智慧城市的重要组成部分,其控制和管理方式也正在逐步实现智能化。

本文将探讨基于单片机的智能路灯控制系统设计,以解决传统路灯控制系统存在的一些问题,如能耗高、管理不便等。

在此背景下,设计一种高效、智能的路灯控制系统显得尤为重要。

本文设计的智能路灯控制系统旨在通过单片机技术实现对路灯的智能化控制,以提高路灯管理的效率和节能性。

该系统能够根据实际情况自动调整路灯的亮度和开关状态,既保证了道路照明需求,又能有效降低能源消耗。

该系统还具有远程监控和管理功能,方便管理人员对路灯系统进行实时监控和操作。

本研究的设计方案将围绕单片机为核心控制单元,结合传感器、通信模块等外围设备,构建智能路灯控制系统的硬件和软件平台。

通过对系统的设计和实现,将有效解决传统路灯控制系统的不足,提高路灯系统的智能化水平和管理效率。

本研究的成果将具有一定的推广价值,为其他领域的智能化控制提供有益的参考和借鉴。

1. 研究背景和意义随着城市化进程的加快和智能化技术的普及,城市照明作为城市基础设施的重要组成部分,其智能化控制的需求也日益凸显。

传统的路灯控制系统主要依赖于固定的时间或手动控制,无法实现实时调节和灵活管理,这不仅导致了能源浪费,也不利于城市的美观和安全性。

基于单片机的智能路灯控制系统设计应运而生,具有重要的研究背景和意义。

研究背景方面,随着科技的进步和社会的发展,单片机技术在智能控制领域的应用日益广泛。

单片机具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,可以实现对各种设备的智能化控制。

在路灯控制系统中引入单片机技术,不仅可以实现对路灯的智能化控制,还可以提高系统的可靠性和稳定性。

随着物联网、大数据等技术的快速发展,智能路灯控制系统的设计也具备了更多的可能性。

研究意义方面,基于单片机的智能路灯控制系统设计不仅可以实现对路灯的智能化管理,提高城市照明的安全性和美观性,还可以实现能源的节约和优化配置。

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基于单片机的智能交通灯控制系统设计摘要:本设计是采用AT89C51单片机来实现对交通灯的智能控制,采用LED数码管显示通行或禁行的倒计时时间。

根据交通灯控制系统的要求,设定四种紧急突发状况,如加长东西南北方向的通行时间,四个方向均禁行,东西方向保持通行南北方向禁行,南北方向保持通行东西方向禁行等。

关键词:AT89C51;LED数码管;交通灯The design of intelligent traffic light control system based onMCUAbstract:This design is the use of AT89C51microcontroller to realize intelligent control the traffic lights,and uses LED digital tube to display the countdown time pass or cut the line.According to the traffic light control system requirements,setup four kinds of emergency situations,such as the direction of the passage time lengthened the four corners of the world,four directions are forbidden,east-west direction to keep traffic south direction of the cut line,the north south direction to keep traffic direction cut line etc..Keywords:AT89C51,LED digital tube,traffic lights目录第一章绪论 (2)1.1交通灯控制系统的背景及意义 (2)1.2国内交通灯控制系统研究现状 (4)1.3交通灯控制系统的技术特点 (4)1.4本次设计研究的内容 (5)第二章交通灯控制系统系统的总体设计 (6)2.1设计任务 (6)2.2方案介绍 (6)第三章交通灯控制系统硬件设计 (7)3.1控制系统硬件构成及原理 (7)3.2单片机 (7)3.2.1时钟电路 (8)3.2.2复位电路 (9)3.3按键电路 (10)3.4交通灯电路 (12)3.5数码管显示电路 (13)第四章交通灯控制系统的软件设计 (16)4.1程序设计 (16)4.2主程序 (16)4.3按键扫描子程序模块 (17)4.4定时器中断处理程序模块 (18)第五章结论与体会 (20)第一章绪论1.1交通灯控制系统的背景及意义随着我国社会经济的发展,城市化、城镇化进程的加快,道路交通堵塞问题日趋严重,如何对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象,成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题,显然交通灯在其中起着不可或缺的作用。

本文就控制交通灯的方法进行了讨论,分析了各种方案的性价比,并用软、硬件加以实现。

而后对“十字交叉路口交通灯控制”进行了分析。

最后,还对城市交通灯网的控制进行了展望。

希望能给有关政府部门一些参考,更好地改善我们的城市交通。

现今的交通发展迅速,车辆极具增加,马路不断扩宽,人行横道相对较少。

在车流量较大的地段即便有人行横道,行人也很难通过马路。

行人自控指示灯系统可以有效的改善这种状况。

特别是像北京这样的大都市,经济飞速发展,车辆繁多,人口密集。

早期的交通信号灯使用“固定配时”方式实行自动控制,这种方式对于早期交通流量不大的情况曾起过一定的作用。

但随着汽车工业的发展、交通流量增加、随机变化增强,采用以往那种单一模式的“固定配时”方式已不能满足客观需要,于是一种多时段多方案的信号控制器开始出现并逐步取代了传统的只有一种控制方案的控制器。

计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力,更是实现了以一个城市或者更大地域,而非简单的一个路口的交通总体控制系统。

1952年,美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自动选择式信号灯控制,而加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化,建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统,成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。

这是道路交通控制技术发展的里程碑。

可以说,在近百年的发展中,道路交通信号控制系统经历了手动到自动,从固定配时到灵活配时,从无感应控制到有感应控制,从单点控制到干线控制,从区域控制到网络控制的长远过程。

中国要发展,交通事业决不能停步不前。

所以我国交通管制系统应当以人性化、智能化为目的,做出相应的改善。

本论文正是以此为出发点,对单片机控制的交通信号灯模型作了较详尽的介绍。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机是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,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。

交通信号灯的出现,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。

本系统采用单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器,系统实用性强、操作简单、扩展性强。

本次设计的意义在于通过对具体的控制系统的设计,掌握微机控制系统设计的一般方法和处理问题的思路,特别是一些常用的技术手段。

在实践设计过程中,积累设计经验,开拓思维空间,全面提高个人的综合能力。

1.2国内交通灯控制系统研究现状我国城市交通运输的现状和存在的问题,借鉴国外城市交通管理的先进经验,强调建立城市交通管理体制的重要性,提出加强城市交通研究的交通规划,建立稳定的交通基础设施建设的资金出道,实行公交优先政策,建立先进的交通信息系统等对策。

随着城市机动车增长速度的加快。

1994年卧轨城市机动车保有量已接近500完辆。

20世纪90年代以来,经济的发展加快,从1985年到1995年,机动车增长率达13%左右,近几年更是增多。

然而,在此同时,城市道路建设规模也在加大,我国城市普遍存在道路密度,道路面积率偏低的问题,这是我国城市哟其是大城市有机的一个重要原因。

我国城市道路的密度只有6.8km每平方千米,而在20世纪80年代,世界发达国家就已到达20km每平方千米。

20世纪90年代,我国部分城市道路面积率,北京为5.9%,上海为6.4%,而国外东京为13.8%,巴黎为25%,普遍高于我国。

近几年,国家虽不断加大城市道路建设的力度,但仍赶不上车辆的增长速度,且与世界其他国家相比,差距仍很大。

出租车以及公交的发展运营情况并不尽如人意,虽然车辆和线路长度增长,但运营速度成了瓶颈,新增的运力被运输效率低下所抵消。

1.3交通灯控制系统的技术特点道路交通控制的目的可定义为:在确定的行政规定约束下,采用合适的营运方法来确保公共和私人运输方式具有最佳的交通运行状态。

围绕这一目的研制出的道路交通控制系统,把受控对象看成一个整体,采用对交通流科学地时间分割的方法,最大限度地保证交通流运动的连续性,使受控区域的交通流减少冲突,同时平稳地、有规则地运动。

道路交通控制的作用主要表现为以下几个方面:(1)改善交通秩序,增加交通安全。

(2)减少交通延误,提高经济效益。

(3)降低污染程度,保护生态环境。

(4)节省能源和土地消耗。

1.4本次设计研究的内容基于整个交通控制系统的发展情况,本设计主要进行如下方面的研究:用智能,集成,且功能强大的单片机芯片为控制中心,设计出一套十字路口的交通控制系统,以指挥该路口的实时通行状态。

本设计主要做了如下几方面的工作:一、确定系统交通控制的总体设计,包括十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能,还增加了倒计时显示提示,紧急状况处理和键盘可设置等强大功能。

二、硬件电路的设计和对各器件的选择及连接,大体分配各个器件及模块的基本功能要求。

三、进行软件系统的设计,对于本系统,程序采用C语言编写,因为C语言是一种结构化语言,还有着丰富的数据类型。

与和汇编语言相比,C语言程序结构清晰,可读性强;具有较强的数据处理能力。

对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究,了解定时器,中断以及延时原理,总体上完成了软件的编写。

本课题是基于单片机的智能交通灯控制系统设计,使其能模仿城市十字路口交通灯的功能,并能满足特殊的控制要求。

第二章交通灯控制系统系统的总体设计2.1设计任务一、控制东西南北方向的红黄绿灯正常工作:东西和南北方向分时通行和禁行,通行时间均为30s或60s(可以进行控制转换);通行方向亮绿灯30s或60s后,通行方向黄灯闪烁3秒(每秒闪一次),禁行方向亮红灯。

二、LED显示剩余时间:四个方向均采用LED数码管显示通行或禁行的剩余时间。

三、紧急状态的设计在交通状况出现以下四种特殊情况时,可以通过按键操作进入特殊情况执行任务:(1)加长东西南北方向的通行时间;(2)四个方向均禁行;(3)东西方向保持通行南北方向禁行;(4)南北方向保持通行东西方向禁行。

当特殊情况结束时,按键操作进入正常状态。

2.2方案介绍本设计以89c51单片机为核心处理器,实现对模拟十字路口交通灯的控制。

在实验中交通灯用12个红、黄、绿单色LED灯模拟。

用单片机直接控制信号灯的状态变化,基本上可以指挥交通的具体通行,而接入LED数码管就可以显示倒计时以提醒行使者,更具人性化。

本系统在此基础上,加入了紧急状态下的运行。

本设计系统以单片机为控制核心,连接成最小系统,由独立式键盘模块、复位电路模块、晶振电路模块产生输入,LED信号灯状态模块,数码管倒计时模块接受输出。

键盘设置模块对系统输入模式选择及具体通行时间设置的信号,系统进入正常工作状态,执行交通灯状态显示控制,同时将时间数据倒计时输入到LED数码管上实时显示。

在此过程中还要实时紧急按键信号,以达到对异常状态进行实时控制的目的。

第三章交通灯控制系统硬件设计3.1控制系统硬件构成及原理本设计硬件模块主要采用以下基本模块来实现,单片机、按键输入模块、数码管显示模块、交通灯控制模块。

本次设计的控制系统原理是由按键输入指令信息,通过单片机控制数码管的显示以及交通灯的状态变化。

3.2单片机单片机是一种集成电路芯片,采集超大规模集成电路技术把具有数据处理能力(如算数运算、逻辑运算、数据传送、中断处理)的微型处理器,随机存取数据存储器(RAM)、只读程序存储器(ROM)、输入/输出电路(I/O),可能还包括定时/计数器、串行通信口(SCI)、显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)、脉宽调制电路(PWM)、模拟多路转化器及A/D转化器等电路集成到一片芯片上,构成一个最小而又完善的计算机系统。

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