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智能 交通 信号灯 系统 设计 开题 报告

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北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）开题报告姓名刘素梅学号12152144专业电气工程及其自动化设计（论文）题目智能交通信号灯系统的设计1. 毕业设计(论文)的目的及意义（含国内外的研究现状分析）：一、目的及意义:自从1858年英国人，发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。二、国内外的研究现状分析：在今天，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。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。1914年，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，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。而中国最早的马路交通灯却是诞生于1928年的上海英租界。从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制,从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。2. 基本内容：一、基本内容：1.设计一个能够控制十二盏交通信号灯的模拟系统。系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。控制对象如下：东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，2.技术方案：系统启动后，东西方向先绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3s，最后黄灯亮2s，与此同时南北方向红灯亮30s。南北方向红灯亮30s后转为先绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3s，最后黄灯亮2s，东西向红灯亮30s。由此周而复始地循环。3.系统整体流程图二、技术方案的选择：1.单片机的选择方案论证方案一：采用可编程逻辑期间CPLD作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高，且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。方案二：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为控制器。AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。综合考虑，选择方案二，采用Atmel公司的AT89S52单片机作为控制器。2.显示模块的选择方案论证方案一：采用带字库LCD模块显示。能显示复杂的信息，具有质量轻，体积小，功耗低，指令功能强，接口简单，可靠性强等优点，显示内容丰富，图形美观，易于人机交流。但是价格昂贵。方案二：采用LED数码管显示。数码管能显示数字和符号，但是占用IO口资源较多，对于简单的电路可以选用。交通灯，电路简单，选用方案二，显示所需信息。三、本课题的研究内容 本设计是以AT89S52单片机为核心器件的十字路口交通灯的控制系统。我们需要利用C语言编程，调试，并用Proteus软件对所设计的功能电路进行仿真、调试；最后绘制与设计电路原理图、框图，完成实物焊接。3. 主要参考文献：1 刘焕成编著. 工程背景下的单片机原理及系统设计M. 北京：清华大学出版社. 2008.2 雎丙东，魏泽鼎等编著. 单片机应用技术与实例M. 北京：电子工业出版社. 2005.3 马华玲，左谨平，张涛. 基于AT89S51的交通灯控制系统设计与实现J. 交通科技与经济，2010，2，114-117.4 王冬梅，张建秋，路敬袆. 基于单片机的交通灯控制系统设计与实现J. 佳木斯大学学报(自然科学版)，2009，27(1)：94-96.5 刘乐善.微型计算机接口技术及应用M,北京华中科技大学出版社，2004年：56-89.6 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：45-72.7 余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术M,西安电子科技大学出版社,2000年：56-78.8 韩克，柳秀山等.电子技能与EDA技术M,暨南大学出版社,2004年：78-969 周润景,张丽娜.基PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真M,航空航天大学出版社,2006年：26-45.10 李鸿恩，熊国奎数字电子技术M重庆大学出版社，1994年：75-100.11.胡宴如模拟电子技术M高等教育出版社，2004年：89-132.4. 进度安排： 205.12.15-2016.3.8查阅文献及相关资料，了解智能交通信号灯的发展现状和趋势，确定设计方案；为开题做准备工作； 2016.3.9-2015.3.12毕业设计开题，提交开题报告； 2016.3.13-2016.3.17学习软件Proteus； 2016.3.18 -2016.3.23熟悉整个设计中所涉及到的元器件的功能，建立最终电路； 2016.3.24-2016.4.2利用C语言编程，调试，并用Proteus软件对所设计的功能电路进行仿真、调试；2016.4.3-2016.4.5毕业设计中期汇报，填写中期检查表； 2016.4.6-2016.5.19绘制与设计电路原理图、框图，完成实物焊接； 2016.5.20修改、完善毕业报告，论文定稿，并准备答辩；5. 指导教师意见：填写说明：查阅资料是否全面，提出的研究方案和计划进度是否可行，还有什么需要注意