基于单片机的智能交通灯设计——开题报告

2013 届毕业设计 论文 开题报告届毕业设计 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 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 课题来源及现状一 课题来源及现状 课题来源 课题来源 自选 课题现状 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 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 SJ003 1 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 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 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 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 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 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 10 Rockwell Automation Allen Bradley MicroLogixTM 1500 用户参考手册 Z 美国 1999 年 指导