毕业设计开题报告-基于STM32的智能交通灯的设计.doc

梧州学院本科生毕业论文（设计）开题报告学号201201902201学生姓名学院信电学院专业年级2012级指导教师职称讲师设计（论文）题目基于STM32单片机的智能交通灯课题研究的背景及意义：随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，车辆的数目不断增加，道路堵车现象日益严重，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。为了解决这一问题，通常有以下两中方法：第一是限制车辆的增长，第二就是大规模的建设宽敞的公路。近年来汽车价格一路降低，人们的工资越来越高，越来越多的家庭买得起汽车。汽车已经走进了千家万户，已经成为了人们代步出行的必不可少的工具，中国的经济一直在以高速度前进，人们对汽车的需求量越来越大，随着车流量的增加，交通堵塞问题是每个城市正在面临的问题，在上下班高峰期，交通堵塞更加严重。为了解决这一问题，一种方法就是拓宽道路，拓宽道路工程巨大，需要付出巨大的人力财力。即便如此，仍然满足不了汽车需求量的快速增长。对于一线城市北京，交通拥挤问题更是严重。为了缓解交通拥挤，市政府积极加快道路交通基础设施建设。全面推进中心城干道路网系统建设，并且出台了单双号限行政策。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的资源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。智能交通系统对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗，本文就是通过对交叉路口交通信号的智能控制，达到优化路口交通流的目的。毕业论文研究内容、拟解决的主要问题：开启智能化服务实现计算机控制，能大大的减轻人们的劳动强度，实现信号灯的智能化控制是我们当前研究的重要课题。本设计的目的在于设计出一个具有实用价值、性价比较高的智能交通灯控制系统。该系统性能较好，且稳定性高，可实现十字路口城乡交通自动控制和紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。设计一种以STM32单片机为核心芯片，并外加输入和输出电路，由四部分组成：车流量检测电路，信号灯电路，时间显示电路，紧急转换开关。在此交通灯系统中设计出最佳的检测车流量大小的硬件电路，并对其主要部分进行详细分析，完成主电路和控制电路的设计，并对智能交通灯的运行过程中存在的问题进行分析，得到可行性方案。利用单片机实现道路交通的疏导，我国交叉路口的信号灯大部分是定时的控制，实现交通灯的无线智能控制能够减少交叉路口东西南北车流量不同而红绿灯转换时间相同所造成的车流量分配不均的尴尬局面。 交通灯智能控制系统需要解决的关键部分详细描述为如下几个方面：1） 检测部分,选用什么样的传感器非常重要，同时如何根据传感器传来的信号实现倒计时时间的给定。2）倒计时秒数的智能控制，根据车流量的大小实时改变倒计时的给定。3）手动键盘，为了体现智能性，随时可以通过键盘进行人工倒计时的给定。4)点阵显示部分，如何控制每个方向上用8*16点阵显示正确方向。 5）LED显示部分，每个方向有红黄绿三种颜色的灯，人行道有红绿两种灯，正确控制不同时刻点亮不同颜色的灯。 6）在黄灯点亮期间，对应的点阵要闪烁显示方向。 7）用一个无线模块，作为模式转换开关。 文研究方法、步骤及措施：1、 设计一个十字路口的交通灯控制电路，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。2、 每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮5S,才能变换运行车辆。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、 每个方向上用点阵显示向左，向右，向前的方向箭头。5、 有人行道，用红绿灯显示，最后10秒钟，人行道绿灯闪烁。6、 考虑到特殊车辆情况，设置紧急转换开头。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。硬件部分具体如下：1. STM32单片机最小系统2. 138译码电路，为数码管电路提供位选。3. 573驱动电路，驱动数码管，作为数码管段选。4. 4个595作为四个8*16点阵的驱动电路。5. 四个8*16点阵，作为四个方向的方向显示屏。6. 四个两位数码管，显示四个方向的红绿灯时间。每个方向上有红黄绿3个LED灯，人行道有红绿灯各四个。7. 一个4*4的矩阵键盘，用来设置东西南北各个方向的通行时间。8. 一个无线收发模块，用于紧急切换运行模式。主要参考文献：1 吴黎明, 王桂棠, 洪添胜, 等. 单片机原理及应用技术 M . 北京: 科学出版社,2005.2 沙占友，孟志永，王彦朋.单片机外围电路设计，电子工业出版社2006.63 张齐，杜群贵.单片机应用系统设计技术，电子工业出版社2004.84 谭浩强.C程序设计(第四版).北京：清华大学出版社2010.6 5 刘火良，杨森.SYM32库开发实战指南.北京：机械工业出版社2014.96 郭天祥.51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社2013.87 吴黎明 单片机原理及应用技术M.北京：科学出版社 20038 李学海