基于单片机的智能交通灯设计——开题报告.doc

。SJ003-1 2013 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。二、设计要求：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：1、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，设计紧急切换开关三、工作内容：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3秒，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、同步设置人行横道红、绿灯指示。5、考虑到特殊车辆情况，设置紧急转换开关。四、设计方案与技术路线：1供电方案采用单片机控制模块提供电源。本方案的优点是系统简明扼要，节约成本，缺点是输出功率不高。考虑到实际情况和电路的简洁，本设计采用了这套方案。2显示界面方案采用数码管与点阵LED相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与LED灯分别显示时间与提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。车流检测系统控制电路东西红 黄 绿倒计时紧急控制开关南北红 黄 绿倒计时 图1 交通灯控制器系统框图五、预期目标：1、当交通灯启动后，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3秒。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显示倒计时。4、人行横道红、绿灯指示跟随各方向车道的红绿灯指示。5、当有特殊车辆经过时，四个方向的交通灯都为红色，让特殊车辆经过。六、时间安排：第四周：明确任务，查阅资料，熟悉交通灯的原理第五周：查阅资料，初步确定设计方案，准备开题报告第六周：完善初步确定设计方案，完成开题报告第七周：查阅资料，作基础实验，确定设计方案第八十四周：设计实施阶段1、收集相关资料，理解交通灯的原理，对所使用的芯片的功能和引脚分析清楚2、控制系统硬件电路的设计，包括各最小系统的设计，理解各部分的功能3、画出各程序的流程图4、在Proteus上绘制电路图，确定采用的元器件型号5、在Keil uVision4上进行软件设计，编写程序6、将硬件仿真与软件组合，完成对硬件电路的调试7、购买各类元器件材料，进行组装焊接8、对整个系统进行功能调试第十五十六周：写设计报告，毕业论文第十七十八周：教师评阅报告，修改报告，做答辩准备，答辩七、参考文献：1陈大钦.电子技术基础实验 M.北京：高等教育出版社 2004年2陈梓城.电子技术实训 M.北京：机械工业出版社 2003年3吴黎明.单片机原理及应用技术 M.北京：科学出版社 2003年4李学海.标准80C51单片机基础教程 M.北京航空航天大学出版社 2006年5刘乐善.微型计算机接口技术及应用 M.华中科技大学出版社 2004年6李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统的设计 M.北京：电子工业出版社 2004年7先锋工作室.单片机程序实例 M.北京：清华大学出版社 2002年8陈炳权，曾庆六.EDA技术实用教程 M.湘潭：湘潭大学出版社 2010年9吴洪潭，肖艳萍，赵伟国.单片机原理及应用系统设计 M.北京：国防工业出版社 2005年10Rockwell Automation Allen Bradley MicroLogixTM 1500. 用户参考手册Z.美国,1999年指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见，设计的结果预测或论文的可行性评价）：指导教师：年 月 日系部意见：系主任： 年 月 日