会员注册 | 登录 | 微信快捷登录 QQ登录 微博登录 | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
站内搜索 百度文库

热门搜索: 直缝焊接机 矿井提升机 循环球式转向器图纸 机器人手爪发展史 管道机器人dwg 动平衡试验台设计

   首页 人人文库网 > 资源分类 > DOC文档下载

毕业论文---基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设计与仿真.doc

  • 资源星级:
  • 资源大小:481.50KB   全文页数:27页
  • 资源格式: DOC        下载权限:注册会员/VIP会员
您还没有登陆,请先登录。登陆后即可下载此文档。
  合作网站登录: 微信快捷登录 支付宝快捷登录   QQ登录   微博登录
友情提示
2:本站资源不支持迅雷下载,请使用浏览器直接下载(不支持QQ浏览器)
3:本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰   

毕业论文---基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设计与仿真.doc

毕业论文设计题目智能交通灯设计专业应用电子技术系(部)电子工程系班级学号姓名xxxxx指导教师职称副教授教务部制2目录摘要...........................................................3第一章概述.....................................................31.1交通灯的发展及现状...........................................31.2单片机说明.................................................4第二章智能交通灯的设计原理.....................................62.1智能交通灯的设计框图........................................62.2智能交通灯的设计方案及改进措施...............................6第三章智能交通灯电路设计.......................................73.1控制器的系统框图.............................................73.2智能交通灯控制系统电路图.....................................73.3工作原理....................................................8第四章智能交通灯软件系统设计..................................144.1智能交通灯的软件设计流程图.................................144.2程序源代码.................................................15第五章智能交通灯方案的仿真....................................15小结...........................................................18致谢词.........................................................18参考文献.......................................................18附录..........................................................19附录A智能交通灯控制程序....................................193摘要本文介绍的是一个基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设计与仿真,系统根据交通十字路口双车道车流量的情况控制交通信号灯按特定的规律变化。本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析,指出了现状交通灯存在的缺点,并提出了改进方法。智能交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。本文还对AT89S51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍,同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。最后利用PROTEUS软件,通过其平台对交通灯控制系统进行了仿真,仿真结果表明系统工作性能良好。关键词PROTEUS、AT89S51单片机、智能交通灯第一章概述1.1交通灯的发展及现状中国车辆数量不断增加,交通管制的工作量越来越大,利用计算机代替人进行高效交通管理是必然的发展趋势,而让计算机控制的交通灯拥有类似人类的感知智能,具有很强的现实意义,比如通过摄像机让交通灯控制系统获得视觉感知功能,就可以代替人类的眼睛,使系统根据所看到交通情况自适应改变管制策略,提高了交通管理的自动化水平,使得交通更高效、更顺畅。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,臂如,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。41.2单片机说明按照单片机系统扩展与系统配置状况,单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机,具有丰富的内部资源4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口,具有4.25~5.50V的电压工作范围和0~24MHz工作频率,使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此,本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统,即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。1.2.1AT89C51单片机硬件结构AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROMFlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的单片机芯片,它采用静态CMOS工艺制造8位微处理器,最高工作频率位24MHZ。AT89C5外形及引脚排列如图1所示图151.2.2管脚说明RST复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。P0口P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。P1口P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。P2口P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写1时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址1时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。ALE/PROG当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是每当用6作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。PSEN外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号将不出现。EA/VPP当EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000HFFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET当EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。XTAL1和XTAL2反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。第二章智能交通灯的设计原理2.1智能交通灯的设计框图2.2智能交通灯的设计方案及改进措施交通灯系统由四部分组成车检测电路,信号灯电路,时间显示电路,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利用单片机控制技术提出了软件和硬件设计方案及两点改进措施。71、根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间。2、考虑特殊车辆通行情况,设计紧急切换开关。AT89S51单片机有2计数器,6个中断源,能满足系统的设计要求。用其设计的交通灯也满足了要求,所以本文采用单片机设计交通灯。第三章智能交通灯电路设计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。3.1控制器的系统框图如图3所示图33.2智能交通灯控制系统电路图智能交通灯电路图如图4所示8图4交通灯系统由四部分组成车检测电路,信号灯电路,时间显示电路,紧急转换开关。3.3工作原理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。通过一辆车的平均时间是1.25秒。如果每次车辆通行的时间改为40秒,40秒内每车道可以通过45辆,一个红绿灯循环是80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90秒,即90秒内通行的车辆为90辆。通过一辆车的平均时间只需1秒。显然在车辆拥挤的情况下绿灯的通行时间9越长,单位时间内通行的车辆越多,可以有效缓解车辆拥堵问题。我设定了绿灯通行时间的上限为40秒。在非拥挤时段绿灯的通行时间的下限为20秒,当交叉路口双方车辆较少时通行时间设为20秒,这样可以大大缩短车辆在红灯面前的等待时间。当交叉路口双方车辆较多时通行时间设为40秒。3.3.1车检测电路用来判断各方向车辆状况,比如20秒内可以通过的车辆为20辆,当20秒内南往北方向车辆通过车辆达不到20辆时,判断该方向为少车,当20秒内北往南方向车辆通过车辆也达不到20辆时,判断该方向也为少车,下一次通行仍为20秒,当20秒时间内南往北或北往南任意一个方向通过的车辆达20辆时证明该状态车辆较多,下一次该方向绿灯放行时间改为40秒,当40秒内通过的车辆数达45辆时车辆判断为拥挤,下一次绿灯放行时间改仍为40秒,当40秒车辆上通过车辆达不到45辆时,判断为少车,下次绿灯放行时间改为20秒,依此类推。绿灯下限时间为20秒,上限值为40秒,初始时间为20秒。这样检测,某次可能不准确,但下次肯定能弥补回来,累积计算是很准确的,这就是人们常说的模糊控制。因为路上的车不可能突然增多,塞车都有一个累积过程。这样控制可以把不断增多的车辆一步一步消化,虽然最后由于每个路口的绿灯放行时间延长而使等候的时间变长,但比塞车等候的时间短得多。本系统的特点是成本低,控制准确。十字路口车辆通行顺序如图5所示图5十字路口车辆通行顺序由于南往北,北往南时间显示相同,所以只要一个方向多车,下次时间就要加长东往西,西往东也一样,显示时间选择如表1。表1显示时间选择车辆情况本次该方向通行时间下次该方向通行时间本次该方向通行时间本次该方向通行时间

注意事项

本文(毕业论文---基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设计与仿真.doc)为本站会员(21ask)主动上传,人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网(发送邮件至[email protected]或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。

[email protected] 2015-2017 人人文库网网站版权所有
苏ICP备12009002号-5