单片机设计交通灯91424768.doc

本文由liutao51586贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 唐山学院毕业设计 第一章 概述 1.1 对基于单片机的交通信号灯控制系统研究的意义 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。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。 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。这些城市纷纷修 建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。 然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有 充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路 的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。人、车、路三者关 系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。 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，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。 2．两条干道的红绿时间不能随时间的改变而修改。 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。但这一技术在 19 世纪就已出现了。 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。1968 年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各 种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，右转弯， 除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的 车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉 路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆 已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 1.2 单片机与 PLC 比较 1.2.1 PLC 简介及特点 PLC 即可编程控制器(Programmable logic Controller)，是指以计算机技术为 基础的新型工业控制装置。PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算 操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器， 用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入 和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于 1 唐山学院毕业设计 与工业控制系统形成一个整体， 易于扩展其功能的原则而设计。 以下是 PLC 的特点： (1)可靠性高，抗干扰能力强 (2)配套齐全，功能完善，适用性强 (3)易学易用，深受工程技术人员欢迎 (4)系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 (5)体积小，重量轻，能耗低 1.2.2 单片机的简介及特点 单片机(Single-Chip Microcomputer)是将计算机的基本部件微型化并集成到 一块芯片上，具备独特功能的微型计算机，通常片内都含有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O 口、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。 单片机与现代微型计算机一样，系统结构均采用冯·诺依曼提出的“存储程序” 思想，即程序和数据都被存放在内存中，采用二进制代替十进制进行运算和存储程 序。人们将计算机要处理的数据和运算方法、步骤，事先按计算机要执行的操作命 令和有关的原始数据编制成程序(二进制代码)，存放在计算机内部的存储器中，计 算机在运行时能够自动地、连续的从存储器中取出并执行，不需人工加以干预。通 常一个最基本的单片机由以下几部分组成： (1)中央处理器 CPU，包括运算器、控制器和寄存器组； (2)存储器，包括 ROM 和 RAM； (3)输入和输出接口，它与外部输入输出设备连接。 由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺，使其具有很多显著的特 点，因而在各个领域都得到了迅猛的发展。单片机主要有如下特点： (1)有优异的性能价格比。 (2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯 片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性 与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣 环境下工作。 (3)控制功能强。为了满足工业控制的