#智能交通燈控制系統(tǒng)開題報(bào)告計(jì)劃書

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目： 基于單片機(jī)地智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 題：院 在今天 ,紅綠燈安裝在各個(gè)道口上 , 已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效地手段 . 但這一技 術(shù)在 19 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地紅,藍(lán)兩色地機(jī)械扳手式信號(hào)燈 , 用以指揮馬車通行 . 這是世界上最早地交通信號(hào)燈 .1868 年, 英國機(jī)械項(xiàng)目師納伊特在倫敦威斯敏斯特 區(qū)地議會(huì)大廈前地廣場上 ,安裝了世界上最早地煤氣紅綠燈 . 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

2、被取 消.1914 年,電氣啟動(dòng)地紅綠燈出現(xiàn)在美國 .這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形地投光器組成 , 安裝在紐 約市 5 號(hào)大街地一座高塔上 . 紅燈亮表示“停止” , 綠燈亮表示“通行” . 而中國最早地馬路交通 燈卻是誕生于 1928 年地上海英租界 .從最早地手牽皮帶到 20 世紀(jì) 50 年代地電氣控制 , 從采用計(jì) 算機(jī)控制到現(xiàn)代化地電子定時(shí)監(jiān)控 , 交通信號(hào)燈在科學(xué)化、自動(dòng)化上不斷地更新、發(fā)展和完善 . 但 是,隨著社會(huì)地不斷進(jìn)步 ,傳統(tǒng)地交通燈地缺陷也日益出現(xiàn) ,其中設(shè)計(jì)過于死板 , 達(dá)不到道路地最大 通行效率是最明顯地問題 , 紅綠燈交替變換時(shí)間過于程式化 .隨著我國經(jīng)濟(jì)地高速發(fā)展

3、,人們對各種交通車輛地需求量不斷增大, 城市地交通擁護(hù)問題日益嚴(yán)重, 目前,大部分城市地十字路口地交通控制燈, 通常地做法是：事先經(jīng)過車輛流量地調(diào)查 , 利用傳統(tǒng)地方法設(shè)計(jì)好紅綠燈地延時(shí) , 然而, 實(shí)際上地車流量是不斷變化地 ,有地路口在不同地時(shí)間段 車流量地大小甚至有很大地差異 ,所以說 ,統(tǒng)計(jì)地方法己不能適應(yīng)迅速發(fā)展地交通現(xiàn)狀 .3、研究 / 設(shè)計(jì)地目標(biāo) 本設(shè)計(jì)地目地在于設(shè)計(jì)出一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值、性價(jià)比較高地智能交通燈控制系統(tǒng) . 該系統(tǒng)性 能較好 , 且穩(wěn)定性高 , 可實(shí)現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通自動(dòng)控制和緊急情況下能夠手動(dòng)切換信號(hào)燈讓特殊 車輛優(yōu)先通行 .設(shè)計(jì)一種以 AT89C51單片機(jī)為核心

4、芯片 , 并外加輸入和輸出電路 ,由四部分組成： 車檢測電路 , 信號(hào)燈電路 ,時(shí)間顯示電路 , 緊急轉(zhuǎn)換開關(guān) .在此交通燈系統(tǒng)中設(shè)計(jì)出最佳地 檢測車流量大小地硬件電路 ,并對其主要部分進(jìn)行詳細(xì)分析 ,完成主電路和控制電路地設(shè)計(jì) , 并對 智能交通燈地運(yùn)行過程中存在地問題進(jìn)行分析 , 得到可行性方案 .4、設(shè)計(jì)方案 研究/ 設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等）1、設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口地交通燈控制電路, 要求南北方向和東西方向兩個(gè)交叉路口地車輛交替運(yùn)行, 兩個(gè)方向能根據(jù)車流量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)通行時(shí)間 ,車流量大 ,通行時(shí)間長 , 車流量小 , 通行時(shí) 間短.2、 每次綠燈變紅燈時(shí) , 要求黃燈先

5、亮 5S, 才能變換運(yùn)行車輛 .3、 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外, 每一種燈亮地時(shí)間都用數(shù)碼管顯示器進(jìn)行顯示 采用倒計(jì)時(shí)地方法） .4 、考慮到特殊車輛情況 , 設(shè)置緊急轉(zhuǎn)換開頭 .針對道路交通擁擠 , 交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵地情況 . 我準(zhǔn)備利用單片機(jī)控制技術(shù)來設(shè)計(jì) . 設(shè)計(jì)方案及兩點(diǎn)改進(jìn)措施： 1、根據(jù)各道路路口車流量地大小自動(dòng)調(diào)節(jié)通行時(shí)間.2 、考慮特殊車輛通行情況 , 設(shè)計(jì)緊急切換開關(guān) .因?yàn)?AT89C51單片機(jī)自單帶有 2 計(jì)數(shù)器 ,6 個(gè)中斷源 ,能滿足系統(tǒng)地設(shè)計(jì)要求 . 用單片機(jī)設(shè)計(jì)不 但設(shè)計(jì)簡單 , 而且成本低 ,用其設(shè)計(jì)地交通燈也滿足了要求 ,所以本文采用

6、單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈 , 系統(tǒng) 構(gòu)圖如圖 1 所示：與上位機(jī)通訊為確保十字路口地交通安全 , 往往都采用根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 , 可畫出該控制器地原理框圖交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)來控制交通信號(hào). 其中紅燈 R）亮 , 表示禁止通行；黃燈 Y）亮表示暫停；綠燈 控制器地系統(tǒng)框圖如圖 2 所示 .圖 2 交通燈控制器系統(tǒng)框圖工作原理 大家都明白 , 綠燈地放行時(shí)間與車輛通過數(shù)量不成正比 . 比如說 20 秒內(nèi)每車道可以通過 20 輛 車,40 秒內(nèi)每車道卻可以通過 45 輛車.因?yàn)檫@有一個(gè)起步地問題 ,還有一個(gè)黃燈等待問題 . 也就是 說,綠燈放行時(shí)間越長 ,單位時(shí)間通過車輛地?cái)?shù)量就越多 . 我們來計(jì)算一下

7、, 每車道通行 20 秒內(nèi)可 以通過 20 輛車 , 一個(gè)紅綠燈循環(huán)是 40 秒（ 單交叉路口 ,加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換地黃燈 5 秒,加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換地黃燈 5 秒一個(gè)循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換） ,即一個(gè)紅綠黃燈循 環(huán)要 90 秒, 即 90 秒內(nèi)通行地車輛為 90輛.通過一輛車地平均時(shí)間只需 1 秒.顯然在車輛擁擠地情 況下綠燈地通行時(shí)間越長 ,單位時(shí)間內(nèi)通行地車輛越多 , 可以有效緩解車輛擁堵問題 .當(dāng)然綠燈時(shí)間也不可能無限長 , 要考慮到讓另一路口地等待時(shí)間不能過長 . 人們總是希望在交通燈前等候地時(shí) 間越短越好 . 所以筆者設(shè)定了綠燈通行時(shí)間地上限為 40 秒. 在非擁擠時(shí)段綠燈地通行時(shí)間地下限 為

8、 20 秒,當(dāng)交叉路口雙方車輛較少時(shí)通行時(shí)間設(shè)為20 秒, 這樣可以大大縮短車輛在紅燈面前地等待時(shí)間 . 當(dāng)交叉路口雙方車輛較多時(shí)通行時(shí)間設(shè)為40 秒.5、方案地可行性分析通過對智能交通燈控制系統(tǒng)地工作原理學(xué)習(xí), 在所學(xué)地單片機(jī)原理及接口技術(shù)、傳感器技術(shù),自動(dòng)控制原理 , 電力電子技術(shù)等課程地基礎(chǔ)上 ,對設(shè)計(jì)題目進(jìn)行了詳細(xì)分析 , 將所要設(shè)計(jì)地交通燈 系統(tǒng)分為車檢測電路 , 信號(hào)燈電路 , 時(shí)間顯示電路 , 緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)等幾個(gè)部分 , 并對每個(gè)小電路進(jìn)行 了可行性分析 ,因此該設(shè)計(jì)方案可行 , 能夠完成設(shè)計(jì)要求 , 達(dá)到預(yù)期目標(biāo) .6、該設(shè)計(jì)地創(chuàng)新之處 智能控制交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)是目前研究地方向 ,

9、 也已經(jīng)取得不少成果 , 但傳統(tǒng)地定時(shí)交通燈控制仍 然在一些地方廣泛應(yīng)用 , 那是車流量不大 , 而且交通道路相對好地地方 , 傳統(tǒng)地定時(shí)交通燈控制還 是起到了一定地作用 . 但隨著社會(huì)地高速發(fā)展 , 城市化日益完善 , 車地?cái)?shù)量必然增多 , 給交通地壓力 也增大 , 這時(shí)候 , 智能交通燈控制將會(huì)起到疏導(dǎo)交通 , 改善城市交通環(huán)境 , 推動(dòng)城市化日益完善 ! 基 于 Proteus 智能交通燈控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)上有兩個(gè)主要特點(diǎn) , 一方面是本設(shè)計(jì)采用模糊控制方法 實(shí)現(xiàn)交通地控制 , 因?yàn)槟：刂撇恍枰⒈豢貙ο缶_地?cái)?shù)學(xué)模型 , 特別適用于隨機(jī)地復(fù)雜地 城市交通控制 , 因此以多變少為例子

10、, 在通行時(shí)間方面控制設(shè)置為 20s25s40s45s 20s 為一 個(gè)循環(huán) , 根據(jù)車流量 , 合理分配了通行時(shí)間 . 另一方面 , 設(shè)計(jì)應(yīng)急轉(zhuǎn)換開關(guān) , 考慮緊急車通過時(shí) , 譬 如,急救車或消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時(shí) , 兩車道地車都應(yīng)停止 ,讓緊急車通過 . 實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果證明 用本系統(tǒng) PIC 單片機(jī) 能完成交通燈控制過程 ,有效地疏導(dǎo)交通 , 提高了交通路口地通行能力 .該系統(tǒng)應(yīng)用了 單片機(jī) 實(shí)現(xiàn)智能交通燈管制地控制系統(tǒng) ,以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法 , 實(shí)驗(yàn)證 明該系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì) , 能夠有效地疏導(dǎo)交通 , 提高交通路口地通行能力 .7、設(shè)計(jì)產(chǎn)品地主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域 智能交通燈不僅保

11、持了傳統(tǒng)交通燈結(jié)構(gòu)簡單 ,操作方便 , 運(yùn)行可靠等特性 ,而且采用單片機(jī)控 制,可根據(jù)車流量大小自行改變交通燈時(shí)間長短, 以達(dá)到不同時(shí)期對道路交通燈地不同要求 ,還具有緊急控制開關(guān) ,應(yīng)對各種突發(fā)事件 , 制造成本降低 , 維護(hù)性和可靠性提高 .因此 ,智能交通燈可以 首先在全國一二級(jí)城市運(yùn)用 , 憑借其優(yōu)良地性能 , 將來可以全國推廣 , 為中國道路安全及道路建設(shè) 提供保障 .8、時(shí)間進(jìn)程 第 1 周：開題 第 1-2 周：收集相關(guān)資料 第 3 周：閱讀資料 , 撰寫開題報(bào)告 第 4 周：開題報(bào)告答辯9、參考文獻(xiàn)1 陳大欽 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) M. 北京：高等教育出版社 20042 陳梓城 電

12、子技術(shù)實(shí)訓(xùn) M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 20033 吳黎明 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) M. 北京：科學(xué)出版社 20034 李學(xué)海 標(biāo)準(zhǔn) 80C51 單片機(jī)基礎(chǔ)教程 M. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 20065 劉樂善 微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用 M. 北京： 華中科技大學(xué)出版社 20046 陳炳權(quán) 曾慶六 EDA 技術(shù)實(shí)用教程 M. 北京： 湘潭大學(xué)出版社 20187 先鋒工作室 . 單片機(jī)程序?qū)嵗?M. 北京：清華大學(xué)出版社 ,2002.8 李伯成 .基于 MCS-51單片機(jī)地嵌入式系統(tǒng)地設(shè)計(jì) M. 北京：電子工業(yè)出版社 ,2004.9 吳洪潭 , 肖艷萍 , 趙偉國 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)

13、設(shè)計(jì) M. 北京：國防工業(yè)出版社 ,2005.10 吳黎明 , 王桂棠 , 洪添勝 , 等. 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) M . 北京: 科學(xué)出版社 ,2005.11 韓克, 柳秀山 , 等. 電子技能與 E D A 技術(shù)M. 廣州: 暨南大學(xué)出版社 ,2004.12 周潤景 . 張麗娜 . 基于P R O T E U S 地電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 M . 北京: 航空 航天大學(xué)出版社 , 200613 沙占友 , 孟志永 , 王彥朋 . 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) , 電子工業(yè)出版社 2006.614 張齊 , 杜群貴 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) , 電子工業(yè)出版社 2004.815 R.Kenjo

14、and S.Nagamori.Permanent magnet and brushless,DC motorsTokyo:Sogo.1984,9616 Jong Sun Ko.A robust.Digital position control of brushless DC motor with deadbeat load torque observer.IEEE transaction on industrial electronics.1993 vol.40 512520指導(dǎo)教師意見 :教師簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組意見 :組長簽字：年月日填表說明：1 、題目：為選定地題目 , 不要把專題寫入此項(xiàng)2 、專題：如果有專題 , 填此項(xiàng) , 如果沒有專題不填此項(xiàng)；3、院 系）：按二級(jí)院系填寫 如資源與環(huán)境項(xiàng)目學(xué)院或外語系）4、指導(dǎo)教師：如果有兩個(gè)以上地教師指導(dǎo), 可填老師 A/老師 B兩位老師必須都為講師以上職稱, 否則只填具有講師以上職稱地老師）5、教師職稱：是指指導(dǎo)教師職稱 , 如果有兩個(gè)以上地教師指導(dǎo) , 可填職稱 A/職稱 B, 老師與職稱 一定要對應(yīng)上 , 前后順序不能顛倒；6、題目來源：可填教師科研、假想等 , 具體參考“畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文）題目匯總表”；7、國內(nèi)外發(fā)展情況：要依據(jù)文獻(xiàn)資料論述地情況,