开题报告-交通灯数字遥控系统的设计.doc

选题的依据及意义： （一）选题依据 交通灯是城市交通监管系统的重要组成部分，对于保证机动车辆的安全运行，维持城市道路的顺畅有着至关重要的作用。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统。它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。交通问题是影响我国社会经济发展的一个大问题，而城市道路交通问题的就是对十字交叉路口交通信号的控制。。人们对十字路口交通信号的控制方法大致有如下两种方式：是建立城市交通流的数学模型，提出优化算法，但由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，所以数学模型难以建立，控制策略中的最优目标也很难实现，且算法、计算量，实践证明控制效果不理想，实时性较差；是根据模糊控制的方法，和绿灯延长时间，对交通灯的控制实现了一定的模糊化，但是在控制过程中相位转换的顺序不变，面对我国城市如此复杂的交通系统，。交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。为此，采用MCS-51系列单片机AT89C51为中心器件来设计交通灯控制电路，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的PI口设置红绿灯燃亮的时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示，三种颜色灯交替点亮以及紧急情况下的中断处理功能。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）： 今天，红绿灯在每个道路都有重要意义，已经成为疏导交通车辆最通用和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。自1879年大洋彼岸的爱迪生发明了白炽灯，从此人们进入了电气照明的时代，而随着国际社会科技的发展，陆续出现了，卤素灯 Halogen，荧光灯，金卤灯，钠灯，汞灯，LED灯等。但是交通事故始终贯穿着我们的生活。 交警支队要求，各交警大队严格落实道路交通安全法律、法规、规章及有关技术标准关于交通技术监控设备执法取证的有关要求，对不按规定通行交通违法的证据图片严格审核把关，对有证据证明救助危难、交通信号指示不一致等情形的，一律不得录入道路交通违法信息系统;对已录入系统的交通违法记录，要完善异议受理、核查、处理工作规范，最大限度减少执法争议。 据交警支队相关负责人介绍，各镇街交警大队在具备条件的地方，要积极推广在路口增设辅助信号灯和信号灯倒计时装置，便于驾驶人行驶中及时观察和辨认交通信号灯，提示、引导驾驶人安全通过路口。要加强路口通行管理和执法管理，对非机动车和行人闯红灯交通违法，要在加强教育、劝阻的同时依法进行处罚。 三、本课题研究内容 用单片机STC89C51、开发工具Keil C51及C语言设计交通灯控制器。要求控制四个方向的红、黄、绿三色灯的亮灯时间，并能进行时间设定，具有自动和手动控制时间模式，以及自行设计的其它功能。 1.交通信号灯控制系统的工作原理及其控制系统的发展概况 2.分析交通信号灯控制系统的工作原理及其对控制系统的要求 3.根据要求用单片机对其进行控制，要求完成： 1、对所研究的课题进行系统分析，并确定可行方案。 2、对所需要器件进行参数查找，选定器件。 3、根据课题设计原理图。 4、编写程序并用protus进行仿真。 5、制作电路板并对所出现的数据进行分析，并改进方案。 四、本课题研究方案 在软件方面运用单片机C语言接受按键的输入设置并控制信号灯的基本变化，同时实施处理个检查装置的输入的数据，判断产生对信号灯的变化控制以实现交通灯的设计模拟 根据实际需要，所设计的交通信号灯控制电路，主要适用于在两条干道汇合点形成的十字交叉路口，路口设计两组红绿灯分别对两个方向上的交通运行状态进行管理。交通灯的持续闪亮时间由键盘输入控制。设两组红绿灯方向分别为A、B，当B方向的红灯亮时，A方向对应绿灯亮，由绿灯转换成红灯的过渡阶段黄灯亮，即B方向红灯亮的时间等于A方向绿灯和黄灯亮的时间之和。同理，当A方向的红灯变亮时，B方向的交通灯也遵循此规则。在实际的交通系统中，直行绿灯、左转绿灯和红灯的变化之间都应该有黄灯作为缓冲，以保证交通的安全。其对应方向表如表1。 表1 交通灯两个方向对应表 方向A 方向B 红灯亮 黄灯亮或绿灯亮 直行绿灯亮 红灯亮 黄灯亮 红灯亮 左转灯亮 红灯亮 五、研究目标、主要特色及工作进度： 本课题的目的是研究设计一个十字路口交通灯的控制器系统。针对国内的实际和特点，结合国内和国外技术，在FPGA技术基础上设计一套适合国内使用的交通灯。随着如今交通的越来越繁忙，一个好的交通灯系统变得很重要，而十字路口则是最容易发生交通意外的地方，所以，研究出适应我国交通方式的交通灯控制系统变得极为迫切。因此，本课题基于单片机为核心，控制交通灯信号的方式就变得事在必行，这将是我们需要追求的目标。本课题对此控制系统所要