基于单片机的智能交通灯设计——开题报告.doc

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SJ003-1

2013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：

09121424

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

课题来源：

自选

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：

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：

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：

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：

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：

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KeiluVision4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：

[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]RockwellAutomationAllenBradleyMicroLogixTM1500.用户参考手册[Z].美国,1999年

指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见，设计的结果预测或论文的可行性评价）：

指导教师：

　　　　　　　　年月日

系部意见：

系主任：

年月日

注：

开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在导师的指导下，由学生填写，经导师签署意见及系部审核后生效。