智能信号交通灯微机控制系统设计
交通灯智能控制系统设计
其发射接收电路如下所示:
+12V R6 500
PT1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
A0 VDD
A1 DOUT
A2 OSC1
A3 OSC2
A4
TE
A5 A11/D0
A6 A10/D1
A7 A9/D2
VSS A8/D3
PT2262
18
R5
17
R4
16
2K
15
14
470K
13
12
S17
11
10
+12V
4）直行绿灯通行时间可以根据道路上的交通车辆情况在 10—60秒范围内进行任意调节。
系统硬件设计
系统总体框图如下：
南北检测点
急 车 强
AT89S51单片机系统
南北红黄绿灯时间显 示模块
行
模 块
东西红黄绿灯时间显 示模块
东西检测点
本系统电路主要由以下几部分构成： • 车流量检测电路模块 • 信号灯电路模块 • 时间显示电路模块 • 急车检测电路模块 • 电源电路模块 • 看门狗电路模块 • 键盘电路模块
GND
C2 2000uF
C4 0.33uF
C6 0.1uF
VR1 MC7812
+12V
+12V
GND
C1 2000uF
C3 0.33uF
C5 0.1uF
+12V R6 500
VR2 MC7805 +5V +5V
L19
Y15 GND Y14 Y13 OE2 Y12 OE1 Y11 Y10 Y9 Y8 A3 Y7 A2 Y6 A1 Y5 A0 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
智能交通灯控制系统的设计与实现
智能交通灯控制系统的设计与实现随着城市化进程的加速，城市道路交通越来越拥堵，交通管理成为城市发展的一个重要组成部分。
传统的交通信号灯只具备固定时序控制交通流量的功能，但随着技术的进步和智能化应用的出现，要求交通信号灯具备实时性、自适应性和智能化，因此，智能交通信号灯控制系统应运而生。
本文将从软硬件系统方面，详细介绍智能交通灯控制系统的设计与实现。
一、硬件设计智能交通灯控制系统的硬件部分由四个部分组成：单片机系统、交通灯控制器、传感器及联网模块。
1. 单片机系统单片机是智能交通灯控制系统的核心，该系统选用了8位单片机，主要实现红绿灯状态的自适应和切换。
在设计时，需要根据具体情况选择型号和板子，选择时需要考虑其开发环境、风险和稳定性等因素。
2. 交通灯控制器交通灯控制器是智能交通灯控制系统中的另一个重要部分，主要实现交通信号的灯光控制。
在控制器的设计时，需要考虑网络连接、通信、数据传输等多方面因素，确保系统的稳定性和可靠性。
3. 传感器传感器主要负责采集道路交通信息，包括车辆数量、速度、方向和道路状态等，从而让智能交通灯控制系统更好地运作。
传感器有多种类型，包括磁感应传感器、摄像头、光电传感器等，需要根据实际需求选择。
4. 联网模块联网模块主要负责智能交通灯控制系统的联网和数据传输，包括存储和处理车流数据、上传和下载数据等。
在设计时，需要考虑网络连接的稳定性、数据安全等因素，确保智能交通灯控制系统的连续性和可靠性。
二、软件设计智能交通灯控制系统的软件部分主要由两部分组成：嵌入式系统和上位机系统。
1. 嵌入式系统嵌入式系统是智能交通灯控制系统的主体，主要设计车流量检测、信号灯状态切换等程序。
为了保证系统的自适应性和实时性，需要采用实时操作系统，如FreeRTOS等。
在软件设计阶段，需要注意设计合理的算法和模型，确保系统的准确性和稳定性。
2. 上位机系统上位机系统主要实现智能交通灯控制系统的监控和管理，包括车流量监控、灯光状态监控、信号灯切换和日志记录等。
信号交通灯控制系统设计
信号交通灯控制系统设计1.系统简介信号交通灯控制系统设计旨在通过自动调节交通灯的控制策略，使得交通流量能够得到优化和平衡，并提高道路的通行效率。
该系统采用了一种基于传感器和通信技术的智能控制方法，能够根据实时交通状况自动调整信号灯的时序，使得交通能够更加顺畅。
2.系统原理该系统通过部署在道路上的传感器来获取实时的交通流量、车辆速度和车辆密度等信息。
这些传感器可以采用多种技术，比如地磁感应器、红外线传感器或摄像头等。
传感器采集到的数据将通过通信技术传输到信号控制中心，信号控制中心将根据收集到的数据来决定信号灯的显示时序。
3.系统功能3.1实时监测与数据采集：传感器能够实时监测道路上的交通状况，比如车辆流量、速度和密度等。
这些数据将被采集并传输到信号控制中心，作为交通灯时序调整的依据。
3.2智能信号灯控制：信号控制中心通过运算分析传感器采集到的数据，确定各个路口的交通情况，并相应地调整信号灯的时序。
比如，在高峰时段，信号控制中心可以将绿灯的时长适当延长，以增加道路的通行能力。
3.3优化交通流量：通过智能信号灯控制，系统能够根据实时交通状况进行灵活调整，优化交通流量的分配。
当其中一路口的交通流量过大时，系统可以将绿灯的时长相应延长，以避免交通拥堵。
3.4提高交通安全：该系统能够根据实时交通情况，自动识别道路上的交通事故或危险情况，并及时作出相应调整。
比如，当系统检测到其中一路段有车辆发生碰撞时，它可以及时调整信号灯的时序，保证其他车辆的安全通行。
4.系统优势4.1提高道路通行效率：通过智能信号灯控制，系统能够根据实时交通状况进行灵活调整，提高道路的通行能力和效率。
4.2降低交通拥堵和排放：该系统能够根据实时交通情况进行灵活调整，避免交通拥堵，减少排放量，降低环境污染。
4.3提升交通安全性：系统能够实时监测交通状况，并及时作出相应调整，减少交通事故的发生。
4.4节约能源消耗：系统通过灵活调整信号灯的时序，减少车辆的停等时间，降低燃油消耗和能源浪费。
基于STM32的智能交通灯系统设计
基于STM32的智能交通灯系统设计智能交通灯系统是一个基于STM32的控制系统，旨在改善交通流量管理和道路安全。
它利用STM32的高性能微控制器和实时操作系统，提供智能化的交通信号控制，可以根据实时交通状况进行灵活调整，从而最大限度地提高交通流量并减少交通拥堵。
该系统由以下几个主要组成部分组成：1. STM32微控制器：作为系统的核心，STM32微控制器采用先进的ARM Cortex-M处理器架构和强大的计算能力，用于控制信号灯的状态和计时功能，同时可以通过与其他传感器和设备的接口进行通信。
2.交通感应器：交通感应器通常包括车辆和行人检测器。
车辆检测器使用电磁或光电等技术监测车辆的存在和通过情况，行人检测器则使用红外传感器等技术检测行人的存在。
通过与STM32微控制器的接口，感应器可以将实时交通信息传输到控制系统中进行处理。
3. 通信模块：为了实现智能化的交通信号控制，交通灯系统与其他交通系统和设备之间需要进行数据交互。
通信模块使用嵌入式网络协议，如CAN或Ethernet，与其他交通设备进行通信，以便接收实时交通信息并将交通信号优化策略传输回控制系统。
4.人机交互界面：人机交互界面通常是一个触摸屏或面板，用于设置和调整交通信号控制的参数，以及显示交通信息和各个信号灯的状态。
通过与STM32微控制器的接口，人机交互界面可以实现与控制系统的交互。
系统的工作原理如下：1.交通感应器将车辆和行人的存在和通过情况传输到STM32微控制器。
2.STM32微控制器根据收到的交通信息，结合预设的交通信号控制策略，确定各个信号灯的状态和计时。
3.STM32微控制器通过通信模块与其他交通设备进行通信，接收实时交通信息，并将交通信号优化策略传输回控制系统。
4.人机交互界面用于设置和调整交通信号控制的参数，以及显示交通信息和各个信号灯的状态。
智能交通灯系统的设计目标是提高道路交通管理的效率和安全性。
通过实时监测交通情况，并根据实际需要进行灵活调整交通信号，可以减少交通拥堵和行车事故的发生。
智能交通信号灯控制系统的设计与实现
智能交通信号灯控制系统的设计与实现随着城市交通的日益拥挤和人们对交通安全的不断关注，交通信号灯已成为城市道路上不可或缺的一部分。
而传统的交通信号灯控制方式无法满足城市交通的需要，因此出现了智能交通信号灯控制系统。
本文将介绍智能交通信号灯控制系统的设计与实现过程。
一、需求分析智能交通信号灯控制系统需要满足以下需求：1. 实时掌握道路交通情况，根据车辆流量、车速等因素进行智能控制。
2. 能够自适应道路状况，调整信号灯的绿灯保持时间和黄灯时间。
3. 具有预测性能，可以预测交通拥堵情况并进行相应的调节。
4. 支持多种车辆检测方式，包括摄像头、地感线圈等。
5. 具有良好的稳定性和可靠性，能够保证长时间稳定运行。
二、系统架构设计智能交通信号灯控制系统的架构由三部分组成：硬件平台、软件平台和通信平台。
1. 硬件平台硬件平台主要包括交通信号灯、车辆检测设备、控制器等。
交通信号灯可采用LED灯，具有能耗低、寿命长等优点；车辆检测设备可选用车辆识别仪、摄像头、地感线圈等方式进行车辆检测；控制器是系统的核心部分，负责信号灯的控制和车辆数据的分析。
2. 软件平台软件平台主要包括数据采集、算法运行、控制指令生成等功能。
数据采集模块负责采集车辆数据，经过算法运行模块对数据进行分析，生成控制指令并传输给控制器。
3. 通信平台通信平台主要是将硬件平台和软件平台进行连接，通信平台要求通信速度快、可靠性高。
可以采用以太网、WiFi等方式进行通信。
三、系统实现智能交通信号灯控制系统的实现过程可以分为以下几个步骤：1. 数据采集通过设置合理的车辆检测设备，对路口的车辆数据进行采集。
采集到的车辆数据包括车辆数量、车辆速度等。
2. 数据分析将采集到的车辆数据传输到软件平台进行分析，根据车辆流量、车速等因素进行智能控制，并生成相应的控制指令传输给控制器。
3. 控制器控制信号灯控制器根据生成的控制指令进行信号灯的控制。
通过调整信号灯绿灯保持时间和黄灯时间，达到使交通流畅的效果。
交通信号灯控制系统设计实验报告
交通信号灯控制系统设计实验报告设计目的：本设计旨在创建一个交通信号灯控制系统，该系统可以掌控红、绿、黄三种交通信号灯的工作，使其形成一种规律的交替、循环、节奏，使车辆和行人得以安全通行。
设计原理：在实际的交通灯系统中，通过交通灯控制器控制交通灯的工作。
一般采用计时器或微电脑控制器来完成，其中微电脑控制器可以方便地集成多种控制模式，并且灵活易于升级。
在本设计中，我们采用了基于Atmega16微控制器的交通信号灯控制系统。
该系统通过定时器中断、串口通信等技术来实现。
由于控制的是三个信号灯的交替，流程如下：绿灯亮：红灯和黄灯熄灭绿灯由亮到灭的时间为10秒黄灯亮：红灯和绿灯熄灭黄灯由亮到灭的时间为3秒红灯亮：绿灯和黄灯熄灭红灯由亮到灭的时间为7秒重复以上过程硬件设计：整个系统硬件设计包含ATmega16控制器、射频芯片、电源模块和4个灯组件。
ATmega16控制器采用DIP封装，作为主要的控制模块。
由于需要串口通信和遥控器控制，因此添加了RF24L01射频芯片。
该射频芯片可以很方便地实现无线通信和小型无线网络。
4个灯组件采用红、绿、黄三色LED灯与对应300Ω电阻并连。
电源模块采用5V稳压电源芯片和电容滤波，确保整个系统稳定可靠。
软件设计：通过ATmega16控制器来实现交通信号灯控制系统的功能。
控制器开始执行时进行初始化，然后进入主循环。
在主循环中，首先进行红灯亮的操作，接着在计时时间到达后执行黄灯亮的过程，然后执行绿灯亮的过程，再到计时时间到的时候执行红灯亮的过程。
每个灯持续时间的计时采用了定时器的方式实现，在亮灯过程中，每秒钟进行一次计数，到达相应的计数值后，切换到下一步灯的操作。
在RF24L01射频芯片的支持下，可以使用无线遥控器来对交通信号灯的控制进行远程控制。
在系统初始化完成后，通过串口通信对RF24L01进行初始化，然后进入控制循环。
在这个控制循环中，接收到遥控器的指令后，进行相应的控制操作，如开、关灯等。
智能交通灯控制系统的设计与实现
智能交通灯控制系统的设计与实现一、引言随着城市交通的不断拥堵，智能交通灯控制系统的设计与实现成为改善交通流量、减少交通事故的关键。
本文将对智能交通灯控制系统的设计原理和实际应用进行深入探讨。
二、智能交通灯控制系统的设计原理智能交通灯控制系统的设计原理主要包括实时数据收集、交通流量分析和信号灯控制决策三个方面。
2.1 实时数据收集智能交通灯控制系统通过传感器、摄像头等设备实时采集车辆和行人的信息，包括车辆数量、车速、行人密度等。
这些数据可以通过无线通信技术传输到中央服务器进行处理。
2.2 交通流量分析在中央服务器上，通过对实时数据进行分析处理，可以得到不同道路的交通流量情况。
交通流量分析可以包括车辆流量、行人流量、车速和拥堵程度等指标，为后续的信号灯控制提供依据。
2.3 信号灯控制决策基于交通流量分析结果，智能交通灯控制系统可以根据交通状况智能地决定信号灯的开启和关闭时间。
优化的信号灯控制策略可以使车辆和行人的通行效率达到最大化。
三、智能交通灯控制系统的实现智能交通灯控制系统的实现需要使用计算机技术、通信技术和物联网技术等多种技术手段。
3.1 计算机技术的应用智能交通灯控制系统中的中央服务器需要配置高性能的计算机系统，以支持实时数据的处理和交通流量分析。
同时，通过计算机系统可以实现信号灯控制策略的优化算法。
3.2 通信技术的应用智能交通灯控制系统需要使用通信技术实现各个交通灯和中央服务器之间的数据传输。
传统的有线通信和无线通信技术都可以应用于智能交通灯控制系统中，以实现数据的实时传输。
3.3 物联网技术的应用智能交通灯控制系统可以通过物联网技术实现与交通工具和行人之间的连接。
车辆和行人可以通过智能终端设备向交通灯发送信号，交通灯可以实时地根据这些信号做出相应的决策。
四、智能交通灯控制系统的实际应用智能交通灯控制系统已经在一些城市得到了广泛的应用。
4.1 交通拥堵减少智能交通灯控制系统根据实时的交通流量情况，可以合理地分配交通信号灯的开启和关闭时间，从而避免了交通拥堵现象的发生，提高了道路的通行效率。
PLC智能交通灯控制系统设计
PLC智能交通灯控制系统设计一、引言交通是城市发展的命脉，而交通灯则是保障交通有序运行的关键设施。
随着城市交通流量的不断增加，传统的交通灯控制系统已经难以满足日益复杂的交通需求。
因此，设计一种高效、智能的交通灯控制系统具有重要的现实意义。
可编程逻辑控制器（PLC）作为一种可靠、灵活的工业控制设备，为智能交通灯控制系统的实现提供了有力的支持。
二、PLC 简介PLC 是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。
它采用可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维护方便等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
在交通灯控制系统中，PLC 可以根据实时交通流量信息，灵活调整交通灯的时间分配，提高道路通行效率。
三、智能交通灯控制系统的需求分析（一）交通流量监测系统需要能够实时监测道路上的交通流量，包括车辆数量、行驶速度等信息。
（二）时间分配优化根据交通流量监测结果，智能调整交通灯的绿灯时间，以减少车辆等待时间，提高道路通行效率。
（三）特殊情况处理能够应对紧急车辆（如救护车、消防车）通行、交通事故等特殊情况，及时调整交通灯状态，保障道路畅通。
（四）人机交互界面提供直观、方便的人机交互界面，便于交通管理人员对系统进行监控和管理。
四、PLC 智能交通灯控制系统的硬件设计（一）传感器选择为了实现交通流量的监测，可以选择使用电感式传感器、超声波传感器或视频摄像头等设备。
电感式传感器安装在道路下方，通过检测车辆通过时产生的电感变化来统计车辆数量；超声波传感器通过发射和接收超声波来测量车辆与传感器之间的距离和速度；视频摄像头则可以通过图像识别技术获取更详细的交通信息，但成本相对较高。
（二）PLC 选型根据交通灯控制系统的输入输出点数、控制精度和复杂程度等要求，选择合适型号的 PLC。
智能交通中的智能信号灯控制系统设计
智能交通中的智能信号灯控制系统设计随着城市化进程的不断加速，交通拥堵日益严重，智能交通也愈发成为人们关注的热点话题。
其中，智能信号灯控制系统的设计和实现，对于改善城市交通状况，提高交通流量、保障车辆和行人安全，发挥着至关重要的作用。
一、智能信号灯控制系统的发展历程传统的信号灯控制系统基本上是固定定时控制，这种控制方式严重浪费城市内的交通资源。
为解决这个问题，智能信号灯控制系统应运而生。
早期的智能信号灯控制系统主要是“车辆感应”控制系统，利用感应线、磁悬浮和声光等技术，检测车辆通过情况，控制信号灯状态。
这种方式虽然比传统的固定定时控制更加灵活，但是在复杂路口，往往出现协调不当、效果不佳等问题。
近年来，智能交通技术、人工智能、云计算技术等不断发展，为智能信号灯控制系统的设计和实现提供了更多的技术手段。
新一代智能信号灯控制系统，采用了多种传感器、数据采集和处理、智能分析、网络通信以及优化调度等技术，实现了交通流量的高效控制和信号灯的智能化管理。
二、智能信号灯控制系统的技术构成1.传感器与数据采集：智能信号灯控制系统的控制成功能建立在数据采集的基础上，其中传感器是核心，可以通过多种传感器进行车辆数目、速度、方向等数据采集，以及行人数目、密度、流动速度等数据采集，以便进行交通路况的实时检测和预测。
2.智能分析与优化：智能信号灯控制系统可以通过机器学习算法、人工神经网络和数据挖掘等技术，对采集的数据进行实时分析，从而确定车流量状态，实现智能化的优化交通控制，并可根据不同情况自动生成优化的配时方案。
3.网络通信技术：智能信号灯控制系统通过云计算、物联网等技术，可以通过网络进行实时数据传输、交通控制及运行状态监控等，同时为用户提供更好的交通信息服务。
3.控制系统：控制系统一般包括计算机控制器、程序运行及时间控制模块，会接收来自传感器的数据，通过智能分析优化算法实现信号灯的智能化控制，最终完成整个交通流的高效安全控制。
智能信号交通灯微机控制系统设计
智能信号交通灯微机控制系统设计(软件设计)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，定时控制和实时车流量控制。
实时车流量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。
软件设计：设计一个具有手动和自动方式切换的，可以检测并记录各个方向车流量的，并且能通过控制器运算合理分配各方向指示灯显示时间的智能交通灯系统。
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。
本设计基于仿真软件Proteus，采用c语言编程设计。
关键词：89C51，定时控制，实时控制，紧急情况，c语言，仿真Design of intelligent signal traffic light control system by microcomputer (Software)ABSTRACTThe system introduces the 89C51 microcontroller as the core of the new traffic control system design . This system with manual control, timing control, andreal-time traffic control. Real-time traffic control traffic control is a relatively new and effective method of optimal control theory control theory , dynamic , real-time control of the current green time , to ensure the traffic safety under the premise of maximizing traffic efficiency.Software Design : Design a switch with manual and automatic mode , you can detect and record traffic in all directions , and the rational allocation of computing through the controller to display the time in each direction indicator intelligent traffic light system . North-south and east-west direction requires two intersections of vehicles run alternately in both directions can automatically adjust the size according to traffic flow travel time , traffic is heavy, pass a long time, little traffic , access time is short.Keywords : 89C51, Timing control , Real-time control , Emergency situations ,C language , Simulation目录第一章绪论 (1)1.1交通信号灯的作用与研究意义 (1)1.1.1 交通信号灯的作用 (1)1.1.2交通信号灯的研究意义 (1)1.2交通信号灯的发展历史 (2)1.3国内外发展现状 (3)1.4设计概述 (3)第二章使用工具概述 (5)2.1单片机概述 (5)2.2 单片机89C51概述 (6)2.2.1主要特性 (6)2.2.2特性概述 (7)2.3 所用编程语言C语言概述 (7)2.3.1 C语言概述 (7)2.3.2历史发展 (7)2.4 编程软件Keil uVision2 (9)2.5仿真软件protues (10)2.5.1概述 (10)2.5.2功能特点 (11)第三章软件方案 (14)3.1 智能交通灯实现功能概述 (14)3.1.1交通灯基本运行说明 (14)3.1.2交通信号亮灯的顺序设定 (16)3.1.3 开关按键实现各种功能转换过程 (17)3.1.4 三种状态模式简介 (17)3.1.5基本原理 (18)3.1.6信号指示灯的真值表 (19)3.2 程序框图 (20)第四章智能交通灯方案的局部仿真 (26)4.2仿真总结 (29)第五章总结 (30)参考文献 (31)附录 (32)程序 (32)致谢 (42)第一章绪论1.1交通信号灯的作用与研究意义1.1.1 交通信号灯的作用交叉路口是城市交通系统重要的组成部分，是城市道路网的咽喉，其通行能力制约着城市道路的通达，是影响道路畅通的瓶颈。
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智能信号交通灯微机控制系统设计(软件设计)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，定时控制和实时车流量控制。
实时车流量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。
软件设计：设计一个具有手动和自动方式切换的，可以检测并记录各个方向车流量的，并且能通过控制器运算合理分配各方向指示灯显示时间的智能交通灯系统。
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。
本设计基于仿真软件Proteus，采用c语言编程设计。
关键词：89C51，定时控制，实时控制，紧急情况，c语言，仿真Design of intelligent signal traffic light control system by microcomputer (Software)ABSTRACTThe system introduces the 89C51 microcontroller as the core of the new traffic control system design . This system with manual control, timing control, andreal-time traffic control. Real-time traffic control traffic control is a relatively new and effective method of optimal control theory control theory , dynamic , real-time control of the current green time , to ensure the traffic safety under the premise of maximizing traffic efficiency.Software Design : Design a switch with manual and automatic mode , you can detect and record traffic in all directions , and the rational allocation of computing through the controller to display the time in each direction indicator intelligent traffic light system . North-south and east-west direction requires two intersections of vehicles run alternately in both directions can automatically adjust the size according to traffic flow travel time , traffic is heavy, pass a long time, little traffic , access time is short.Keywords : 89C51, Timing control , Real-time control , Emergency situations ,C language , Simulation目录第一章绪论 (1)1.1交通信号灯的作用与研究意义 (1)1.1.1 交通信号灯的作用 (1)1.1.2交通信号灯的研究意义 (1)1.2交通信号灯的发展历史 (2)1.3国内外发展现状 (3)1.4设计概述 (3)第二章使用工具概述 (5)2.1单片机概述 (5)2.2 单片机89C51概述 (6)2.2.1主要特性 (6)2.2.2特性概述 (7)2.3 所用编程语言C语言概述 (7)2.3.1 C语言概述 (7)2.3.2历史发展 (7)2.4 编程软件Keil uVision2 (9)2.5仿真软件protues (10)2.5.1概述 (10)2.5.2功能特点 (11)第三章软件方案 (14)3.1 智能交通灯实现功能概述 (14)3.1.1交通灯基本运行说明 (14)3.1.2交通信号亮灯的顺序设定 (16)3.1.3 开关按键实现各种功能转换过程 (17)3.1.4 三种状态模式简介 (17)3.1.5基本原理 (18)3.1.6信号指示灯的真值表 (19)3.2 程序框图 (20)第四章智能交通灯方案的局部仿真 (26)4.2仿真总结 (29)第五章总结 (30)参考文献 (31)附录 (32)程序 (32)致谢 (42)第一章绪论1.1交通信号灯的作用与研究意义1.1.1 交通信号灯的作用交叉路口是城市交通系统重要的组成部分，是城市道路网的咽喉，其通行能力制约着城市道路的通达，是影响道路畅通的瓶颈。
众所周知，提高交叉路口通行能力的最有效办法是修建立交桥。
鉴于我国道路基础设施现状以及从各个城市的经济水平情况，立交桥尚不能推广普及。
因此，人们更多的采用交通控制这一方式来充分利用交叉路口的时空资源，按照现实的交通流给予相应的最适宜的交通控制，最大程度的提高交叉路口的通行能力，不但能提高车辆通过交叉路口的速度、减少延误、节约人们的出行时间，同时能避免该交叉路口发生堵车，影响交叉路口临近路段及更远路段的顺利通行。
由于修建道路并不能从根本上解决城市交通拥挤的问题，人们开始寻求新的解决途径。
随着人们对控制理论的认识和利用的不断深入以及计算机技术的发展，利用控制理论和计算机技术来解决交通问题显得越来越重要了。
交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。
红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。
交通信号灯分为机动车信号灯、人行横道信号灯。
交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进或停止的指令，使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰，从而提高路口的通行能力，保障路口畅通和安全。
(1)机动车信号灯:由绿黄红三种颜色的灯组成，绿灯亮时，准许车辆通行，但转弯车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行；黄灯亮时，已越过停止线的车辆可继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。
(2)人行横道信号灯:人行横道信号灯由绿灯和红灯组成，绿灯亮时，准许行人通过人行横道；红灯亮时，禁止行人进入人行横道，但是已经进入人行横道的，可以继续通过或者在道路中心线处停留等候。
1.1.2交通信号灯的研究意义随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们关注。
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监测、交通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。
交通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。
但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。
如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。
然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。
即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。
这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的交通灯装置远远不能满足当前高度自动化的需要。
智能信号交通灯微机控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化，用智能信号交通灯微机控制系统可实现交通灯管制，以便使该系统简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
1.2交通信号灯的发展历史红绿灯的起源可追溯到19世纪初的英国。
那时，在英国的约克城，着红装的女人表示“已婚”，而着绿装的女人则是“未婚”。
当时，伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故。
受红绿装启发，英国机械师德?哈特于1868年设计了红、绿两色的煤气交通信号灯，由一名手持长杆的警察通过牵动皮带来转换灯的颜色。
可惜的是，这盏灯的历史只有23天，中断的原因是煤气灯突然爆炸使一位警察殉职。
1914年，克里夫兰市率先在街道中恢复交通信号灯，随后纽约、芝加哥等城市也开始出现。
这时的交通信号灯已从煤气进化为电气，这与现代的交通信号灯已经没有多少差距，除了信号灯本身，美国人还完善了信号控制系统。
中国最早的红绿灯出现在上海的英租界。
有资料显示，早在1923年，上海公共租界开始在部分十字路口使用机械装置指示车辆停止和前进，该年4月13日，南京路两个重要十字路口，最先安装红绿灯交通信号装置。
图为上世纪20年代，上海租界印度锡克族交警用手控制红绿交通信号灯。
关于黄色信号灯的发明有不同说法。
一种说法称黄灯的发明者是中国人胡汝鼎，时间是1927年。
据《解放日报》报道，这种说法并不可靠。
1899年，美国铁路系统就使用了三色灯，其中黄色代表“谨慎”。
公路方面，1920年10月，美国就已经安装了三色的信号灯。
另一种说法是美国警察威廉?波茨发明了第一盏红黄绿三色、四方向的交通信号灯，并在1920年10月投入使用，被安装在了底特律伍德沃德大街和福特街的交界处，其三色灯光的含义与今天基本一致，亨利福特纪念馆收藏了这一文物并进行展出。
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相应的直行、左转弯或右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。
转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆，过人行横道的行人更要优先通行；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。
此后，这一规定在全世界开始通用。