基于单片机的交通灯控制系统设计开题报告

泰山学院毕业论文（设计）开题报告题目基于单片机的交通灯限制系统设计学院机械与工程学院年级二零一一（3+2）专业机械设计制造及其自动化姓名学号指导老师签字学生签字2012年12月题目来源指导老师举荐自选□其它□(选择时在方框内打√)题目类别基础探讨□应用探讨其它□(选择时在方框内打√)一、国内外探讨现状及发展趋势 当前世界广泛运用的最具代表性的城市道路交通信号限制系统有英国的TRANSYT与SCOOTS交通限制系统和澳大利亚的SCATS系统。在信号机的发展过程中，自适应理论始终受到各探讨机构的欢迎，比如上面所说的SCOOTS与SCATS系统。最近几年，国外仍偏向于引进自适应理论来对交通限制系统进行研制，特殊是美国有十几个高校或研制机构正在研制自适应交通信号限制系统，具有代表性的有美国亚利桑那高校研制的RHODES.我国交通领域的发展起步比较晚，基本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会发展的要求，才建立及健全交通系统的。城市交通是一个高度综合而又困难的问题，必需从政策，机构，体质，管理，收费价格，基础设施和投资各个方面同时入手解决。我国城市经济和社会的高速发展使得社会对交通的需求急剧增加，也对此提出了严峻的挑战。因此我国城市发展的规划，建设以及运行，在广泛借鉴和吸取国外先进阅历的基础上应当建立并完善适合我国国情的城市交通系统。二、课题设计内容本课题对基于单片机的交通灯限制系统进行设计。以单片机为限制核心，设计并制作交通灯限制系统，用于十字路口的车辆及行人的交通管理。东西南北四个路口具有左拐、右拐、直行及行人4种通行指示灯，并分别用计时器显示路口通行转换剩余时间，在特种车辆如119、120通过路口时，系统可自动转为特种车辆放行，其他车辆禁止通行状态。模拟交通信号灯的交替变换；最大限度的提高交通的顺畅交替运行；系统硬件设计与实现；节约能源消耗。1.设计目的模拟交通灯限制器就是运用单片机来限制一些LED和数码管，模拟真实交通灯的功能。红、黄、绿交替闪亮，利用数码管倒计数显示间隔等，用于管理十字路口的车辆及行人交通，计时牌显示路口通行转换剩余时间等2.基本功能(1)利用单片机完成交通信号灯限制。(2)该交通信号灯限制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口。(3)在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外(4)设置了左转和右转灯，左转绿灯可以左转；左转红灯左转停右转转和左转类似。(5)设置紧急状态；当紧急按钮按下各方向全部变红灯。3.设计方案(1)设计一个十字路口的交通灯限制电路，要求南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行，两个方向能依据车流量大小自动调整通行时间，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（采纳倒计时的方法）。(4)考虑到特殊车辆状况，设置紧急转换开关。针对道路交通拥挤，交叉路口常常出现拥堵的状况。我打算利用单片机限制技术来设计。4.设计方案及两点改进措施：（1）依据各道路路口车流量的大小自动调整通行时间。（2）考虑特殊车辆通行状况，设计紧急迫换开关。由于AT89C51单片机自单带有2计数器，6个中断源，能满意系统的设计要求。用单片机设计不但设计简洁，而且成本低，用其设计的交通灯也满意了要求，所以本文采纳单片机设计交通灯。5.采纳的探讨手段和方法本系统采纳AT89S5x系列单片机和可编程并行I／Ｏ接口芯片为中心件来设计交通灯限制器，进行交通灯路口的管理。它用简洁的硬件电路模拟交通灯信号灯的交替变换，实现红绿灯循环点亮。用LED数码管作为倒计时指示，通行指示灯采纳发光二极管，LED显示动态扫描，以节约端口，特殊紧急车辆通行采纳实时中断完成。本次设计中车流量较大时可通过限制结果来变更十字路口的各个方向的通车时间，使交通更顺畅，削减堵塞。自动调整红绿灯时间，实是的限制当前交通灯时间使LED显示器进行倒计时工作并与状态灯保持同步，在保持交通平安的同时最大限度的提高交通的顺畅交替运行，大大提高交通运输的运行效率，还可以削减交通事故，节约能源消耗。6.该设计的创新之处智能限制交通系统实现是目前探讨的方向，也已经取得不少成果，但传统的定时交通灯限制仍旧在一些地方广泛应用，那是车流量不大，而且交通道路相对好的地方，传统的定时交通灯限制还是起到了肯定的作用。但随着社会的高速发展，城市化日益完善，车的数量必定增多，给交通的压力也增大，这时候，智能交通灯限制将会起到疏导交通，改善城市交通环境，推动城市化日益完善!智能交通灯限制系统软件设计上有两个主要特点，一方面是本设计采纳模糊限制方法实现交通的限制，由于模糊限制不须要建立被控对象精确的数学模型，特殊适用于随机的、困难的城市交通限制，因此以多变少为例子，在通行时间方面限制设置为20s→25s→40s→45s→20s为一个循环，依据车流量,合理安排了通行时间。另一方面，设计应急转换开关，考虑紧急车通过时，譬如，急救车或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。试验测试结果证明用本系统PIC单片机能完成交通灯限制过程,有效地疏导交通,提高了交通路口的通行实力。该系统应用了单片机实现智能交通灯管制的限制系统,以及该系统软、硬件设计方法,试验证明该系统简洁、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行实力。三、进度支配课题分阶段的进度支配序号起止日期工作内容阶段成果12012201资料收集写出开题报告22012年12月21日2012依据设计任务书查询与阅读对交通灯限制系统设计的文献资料，分块整理文献。完成文献查阅，明确交通灯限制的设计思路以及方法步骤32013年04月01日201由对交通灯的限制，给出技术方案。完成课题设计技术方案42013年04月11日2013年依据方案进行毕业设计，运用设计软件进行对交通灯限制软件的理论分析、软硬件制作与调试等完成各功能设计52013年201整理资料完成论文初稿论文初稿62013年201前期设计的进一步分析改进论文定稿四、参考文献[1]王幸之.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京：北京航空航天高校出版社，2004.[2]李忠国.单片机应用技能实训[M].北京：人民邮电出版社，2006.[3]先锋工作室.单片机程序设计实例[M].北京：清华高校出版社，2003.[4]李朝青.单片机原理及接口技术（修订版）[M].北京：北京航空航天高校出版社，1998.

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