完整版智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告

1、石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告課題名稱：智能交通燈限制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué) 號：學(xué) 院：信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)年級：電子信息工程2021級指導(dǎo)教師：職 稱：副教授完成日期：二.一五年一月九日一、本課題來源及研究的目的和意義1、課題來源石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2、本課題研究的目的和意義1研究目的本課題通過對于智能交通燈限制系統(tǒng)的研究,改善現(xiàn)有交通燈存在的短板.對于一般情況下的平安行車,車輛分流尚能發(fā)揮作用, 但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況,還存在以下缺點：1.兩車道的車輛輪流放行時間相同且固定,在十字路口,經(jīng)常一個車道為主干道,車輛較多,放行時間應(yīng)該長些；另一車道為副干道,車輛

2、較少,放行時間應(yīng)該短些.2.沒有考慮緊急車通過時,兩車道應(yīng)采取的舉措,臂如,消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時,兩車道的車都應(yīng)停止,讓緊急車通過.2研究意義自從1858年英國人,創(chuàng)造了原始的機械扳手交通燈之后,隨后的一百多年里,交通燈 改變了交通路況,也在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)了重要地位,隨著人們社會活動日益增加,經(jīng)濟開展,汽車數(shù)量急劇增加,城市道路日漸擁擠,交通燈更加顯示出了它的功能,使得交通得 到有效管制,對于交通疏導(dǎo),提升道路導(dǎo)通水平,減少交通事故有顯著的效果.近年來,隨著科技的飛速開展,電子器件也隨之廣泛應(yīng)用,其中單片機也不斷深入人民 的生活當(dāng)中.本模擬交通燈系統(tǒng)利用單片機 AT89C51作為核心元

3、件,實現(xiàn)了通過信號燈對路 面狀況的智能限制.從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理、急車強通等問題.系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、本錢低、實時性好、安裝維護方便等優(yōu)點,有廣 泛的應(yīng)用前景.積累基于傳統(tǒng)交通燈限制系統(tǒng)設(shè)計過于死板,紅綠燈交替是間過于程式化的缺點,智能交通燈限制系統(tǒng)的設(shè)計就更顯示出了它的研究意義,它能根據(jù)道路交通擁護, 交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況.利用單片機限制技術(shù).提出了軟件和硬件設(shè)計方案,能夠?qū)崿F(xiàn)道路的最大 通行效率.二、本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析1、國外研究現(xiàn)狀在今天,紅綠燈安裝在各個道口上,已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段.但這一技術(shù)在1

4、9世紀(jì)就已出現(xiàn)了.1858年,在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅,藍兩色的機械扳手式信號燈,用以指揮馬車通行.這是世界上最早的交通信號燈.1868年,英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上,安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈.它由紅綠兩色旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成,紅色表示“停止,綠色表示“注意.1869年1月2日,煤氣燈爆炸,使警察受傷,遂被取消.1914年,電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國.這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成,安裝在紐約市5號大街的一座高塔上.紅燈亮表示“停止,綠燈亮表示“通行.而中國最早的馬路交通燈卻是誕生于1928年的上海英租界.從最早的手牽皮帶到 20

5、世紀(jì)50年代的電氣限制,從采用計算機限制到現(xiàn)代化的電子定時監(jiān) 控,交通信號燈在科學(xué)化、自動化上不斷地更新、 開展和完善.但是,隨著社會的不斷進步,傳統(tǒng)的交通燈的缺陷也日益出現(xiàn),其中設(shè)計過于死板, 達不到道路的最大通行效率是最明顯的問題,紅綠燈交替變換時間過于程式化.隨著我國經(jīng)濟的高速開展, 人們對各種交通車輛的需求量不斷增大,城市的交通擁護問題日益嚴(yán)重,目前,大局部城市的十字路口的交通限制燈,通常的做法是：事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查,利用傳統(tǒng)的方法設(shè)計好紅綠燈的延時,然而,實際上的車流量是不斷變化的,有的路口在不同的時間段車流量的大小甚至有很大的差異,所以說,統(tǒng)計的方法己不能適應(yīng)迅速開展的交通現(xiàn)狀

6、. 2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前我國的城市道路交叉口的交通信號燈雖然是自動的,但是仔細的會發(fā)現(xiàn)紅綠燈轉(zhuǎn)換是定時狀態(tài)的,即轉(zhuǎn)換間隔時間是固定不變的,定時式的交通燈是不和實際要求需要的,如果東西和南北方向的車流量相差很大,而交通燈是平均分配導(dǎo)通時間,就會出現(xiàn)一方面車擠一方面車松的為難狀況, 就會造成城市間的道路交通擁擠局面,這就是機器自動限制不如現(xiàn)場人工指揮的差異.然而人工指揮勞動強度大,我們應(yīng)該充分發(fā)揮計算機的作用,用計算機模擬人工智能來限制交通燈,從而提升社會效益和時間節(jié)約率.國內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門,在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈.加上一個倒計時的顯示計時器來限制 行車.對于一般情況下的

7、平安行車, 車輛分流尚能發(fā)揮作用, 但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況,還存在以下缺點：1.兩車道的車輛輪流放行時間相同且固定,在十字路口,經(jīng)常一個車道為主干道,車輛較多,放行時間應(yīng)該長些；另一車道為副干道,車輛較少,放行時間 應(yīng)該短些.2.沒有考慮緊急車通過時,兩車道應(yīng)采取的舉措,臂如,消防車執(zhí)行緊急任務(wù) 通過時,兩車道的車都應(yīng)停止,讓緊急車通過.3.基于傳統(tǒng)交通燈限制系統(tǒng)設(shè)計過于死板,紅綠燈交替是間過于程式化的缺點,智能交通燈限制系統(tǒng)的設(shè)計就更顯示出了它的研究意 義,它能根據(jù)道路交通擁護,交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況.利用單片機限制技術(shù).提出了軟件和硬件設(shè)計方案,能夠?qū)崿F(xiàn)道路的最大通行效率.通過

8、研究我們能利用智能交通燈的限制系統(tǒng)來實現(xiàn),智能的交通信號燈指揮著.三、對課題提出的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析1、對課題提出的任務(wù)要求：(1)、制作一個智能交通燈限制系統(tǒng).(2)、該系統(tǒng)可以智能的根據(jù)車流量大小自動調(diào)節(jié)倒計時間.(3)、該系統(tǒng)還能夠啟用緊急模式.2、完本錢課題需要使用的主要開發(fā)工具(1) PG(2) Keil C51.(3) protel99se、Microsoft Visual C+ 6.0.3、實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析1)技術(shù)可行性本課題所涉及的研究目標(biāo),在國內(nèi)外已經(jīng)有相當(dāng)成熟的理論根底和技術(shù)根底.通過我們的文獻調(diào)查,以及對智能交通燈問題進行細致的分析,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的絕大

9、局部可以使用電子信息工程的專業(yè)知識進行構(gòu)建,其他的局部那么可以通過自學(xué),調(diào)用程序中已經(jīng)開發(fā)好的一些功能模塊來完成課題涉及到的技術(shù)要求.2)經(jīng)濟可行性本課題利用keil c51 實現(xiàn)對程序的編譯和調(diào)試,利用Microsoft Visual C+ 6.0實現(xiàn)對上位機程序的設(shè)計,硬件電路需要自己購置,但是本錢不高.通過本課題可以使 我們對該方面技術(shù)有一個全面的、深刻的熟悉,為以后的研發(fā)工作打下堅實的根底,積累寶貴的經(jīng)驗.3)操作可行性本課題要求智能交通燈有比較細致的了解,能夠通過對既有文獻的學(xué)習(xí)和既有技術(shù)文檔和程序的研習(xí),利用自己在石河子大學(xué)學(xué)習(xí)的系統(tǒng)的電子信息工程的專業(yè)知識,自主開發(fā)智能交通燈限制

10、系統(tǒng),從可操作性的角度來講,完全可行.四、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路本課題重點研究的問題,即本課題的關(guān)鍵是解決對車流量的檢查及反響,以及上位機程序的編寫.預(yù)期目標(biāo)能夠置出汽車探測裝置,以及能夠根本智能交通燈的根本功能.五、完本錢課題所必須的工作條件及解決的方法1、完本錢課題所必須的工作條件(1)要求安裝有 keil c51 和Microsoft Visual C+ 6.0軟件的個人計算機一臺.(2)單片機at89s52 一個.(3)能夠保證一天不少于 3個小時的工作環(huán)境.(4)相關(guān)的書籍和學(xué)習(xí)資料.2、解決的方法(1)使用自己的計算機一臺, 并且安裝有keil c51和Mic

11、rosoft Visual C+ 6.0軟件.(2)單片機at89s52 一個.(3)教師電子備課室的開放時間足以保證時間要求.(4)通過個人購置、網(wǎng)絡(luò)搜索、大學(xué)圖書館和學(xué)院資料室借閱解決.六、完本錢課題的工作方案及進度方案1、完本錢課題的工作方案為完本錢課題的根本任務(wù)要求,擬定工作方案如下：(1)確定畢業(yè)設(shè)計題目之后,首先從個人圖書、學(xué)院資料室、大學(xué)圖書館,因特網(wǎng)上 搜集相關(guān)的文獻和技術(shù)文檔,以及可能涉及到的軟件程序,開發(fā)平臺所需要的插件,幫助文檔等.(2)閱讀搜集到的文檔,熟悉課題所涉及到的知識和開發(fā)工具.查漏補缺,繼續(xù)完善 文獻和技術(shù)文檔.(3)對于課題進行分析學(xué)習(xí),抽取其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,劃

12、定各個模塊.(4)嘗試編寫功能模塊,堅持完成一塊,調(diào)試一塊,解決一塊的原那么.(5)進行系統(tǒng)調(diào)試,安裝和部署工程.(6)在各階段中,做好相關(guān)的文檔；在調(diào)試結(jié)束后進行文檔的整理與匯總,完成畢業(yè)設(shè)計文檔的撰寫,并做好演示課件,準(zhǔn)備畢業(yè)辯論.2、完本錢課題的進度方案(以周為單位)(1)第1-2周查找相關(guān)資料,撰寫開題報告和文獻綜述.(2)第3周 總體規(guī)劃,方案設(shè)計.(3)第4-12周硬件設(shè)計,代碼編寫.(4)第13周 系統(tǒng)調(diào)試、修改.(5)第14周撰寫論文及文檔.總計14周(自2021年1月2日起)七、主要參考文獻1 張毅剛,彭喜元,董繼成.單片機原理及應(yīng)用M.北京：高等教育出版社,20032 周立

13、功.增強型80C51單片機速成與實戰(zhàn)M.北京航空航天大學(xué)出版社2004.53 雷麗文等.微機原理與接口技術(shù)M.北京：電子工業(yè)出版社,1997.24 周航慈,單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)M.北京：航空航天大學(xué)出版社,19915 胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù)M.清華大學(xué)出版,19966 蔡美琴.MCS-51系列單片機系統(tǒng)及其應(yīng)用M.高等教育出版社2004.27 付家才.單片機限制工程實踐技術(shù)M.化學(xué)工業(yè)出版社,2004.58 潘新民.微型計算機限制技術(shù)M.人民郵電出版社,1999.99 蔣萬君.在論循環(huán)時序電H的簡便設(shè)計J.機電一體化,2005第5期11 何立民.MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計M.

14、北京航空航天大學(xué)出版社,199512 謝自美.電子線路設(shè)計實驗測試M.華中理工大學(xué)出版社,200113 吳金戎,沈慶陽.8051單片機實踐與應(yīng)用M.清華大學(xué)出版社,200314 張志良等.單片機原理與限制技術(shù)M.機械工業(yè)出版社,2001年7月第1版15 陸坤.電子設(shè)計技術(shù)1M.電子科技大學(xué)出版社,199716 梁文海.單片機AT89C2051構(gòu)成的智能型頻率計J.現(xiàn)代電子技術(shù),200217 譚浩強.C程序設(shè)計M.北京：清華大學(xué)出版社,2005 : 1-7.18 江力.單片機原理與應(yīng)用技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社,2006 : 42-43.19 Donald A.Neamen. Electron

15、ic circuit analysis and design M.Tsinghua University Press and Springer Verlag.2002.20 Srinivasari, T.; Jonathan, J.B.S.; Chandrasekhar,A.Sentient autonomous vehicle using advanced neural net technology A. Cybernetics and Intelligent Systems, 200421 Zou Zhijun. A study of capacity of major/minor priority T-intersection by means of computer simulation.,China Journal of Highway and Transport , 2000, 13(3): 101-105.說明：一、學(xué)生撰寫?開題報告?應(yīng)包含的內(nèi)容：1、本課題來源及研究的目的和意義.2、本課題所涉及的問題在國內(nèi) 外研究現(xiàn)狀及分析.3、對課題提出的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析.4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路.5、完本錢課題所必須的工作條