基于matlab的交通信號(hào)燈識(shí)別開題報(bào)告

基于matlab的交通信號(hào)燈識(shí)別開題報(bào)告一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義當(dāng)今社會(huì)，隨著日益增長(zhǎng)的社會(huì)發(fā)展，人們對(duì)于社活的水平也日益提升，不僅在物質(zhì)享受方面有所提高，在精神享用方面也逐漸快速增長(zhǎng)。最顯著的就是汽車的快速增長(zhǎng)。現(xiàn)在幾乎每戶人家都存有一輛汽車，以至于道路經(jīng)常阻塞，頻密發(fā)生交通事故。由于這種狀況的發(fā)生，這就建議能夠有效率的管理交通，其中十字路口的交通燈起至著非常大的促進(jìn)作用。因此，交通燈的有效率掌控能夠較好的減輕當(dāng)前的交通堵塞壓力。通常的交通燈只有四盞紅綠燈，紅燈嚴(yán)禁，綠燈通行。較好的交通燈不僅存有紅黃綠燈，除了可以使行人通行的行人路燈以及表明通行方向和時(shí)間的顯示器。其中主干道為雙向的交通線路，橫向的輔路可以可供行人奔跑。主干道上的紅綠燈統(tǒng)一指揮車輛的高速行駛，輔路上的紅綠燈統(tǒng)一指揮行人的通行與嚴(yán)禁。但是這種交通燈還是無法滿足用戶當(dāng)前的交通狀況，必須并使車輛和行人能夠有條不紊的通行，就須要交通燈能夠根據(jù)車流量自動(dòng)的調(diào)節(jié)時(shí)間，這樣就可以提升通行的效率。目前國(guó)內(nèi)存有一種新型的`無線十字路口交通燈智能感應(yīng)器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主機(jī)通過無線模塊通信獲得各方向從機(jī)收集的公路車輛實(shí)時(shí)流量信息并排序出來十字路口交通動(dòng)態(tài)分體式時(shí)。該系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)緊固分體式時(shí)模式，大大提高了十字路口車輛通行效率，減輕了交通阻塞，具備實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域前景。本設(shè)計(jì)采用51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)智能交通燈，該系統(tǒng)由單片機(jī)、交通燈顯示、LED倒計(jì)時(shí)、車輛檢測(cè)及調(diào)整、違規(guī)檢測(cè)、緊急處理、時(shí)間模式手動(dòng)設(shè)置等模塊組成。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有通行時(shí)間手動(dòng)設(shè)置、可倒計(jì)時(shí)顯示、急車強(qiáng)行通過、車流量檢測(cè)及調(diào)整、交通異常狀況判別及處理等相關(guān)功能。理論證明該系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。單片機(jī)就是一種廣泛應(yīng)用的微處理器技術(shù)。單片機(jī)具備種類多樣、價(jià)格低、功能強(qiáng)大和拓展能力弱等優(yōu)點(diǎn)。隨著第一代4十一位單片機(jī)的問世，在短短三十幾年時(shí)間中，單片機(jī)產(chǎn)品不斷更新，其發(fā)展大致經(jīng)歷了4個(gè)階段。（1）4位單片機(jī)時(shí)代第一階段就是4十一位單片機(jī)時(shí)代（年―年），這時(shí)的單片機(jī)已經(jīng)涵蓋多種I/OUSB，例如并行接口、A/D和D/A切換USB等。這些多樣的I/OUSB使4十一位單片機(jī)具備很強(qiáng)的控制能力。主要用作收音機(jī)、電視機(jī)和電子玩具等產(chǎn)品中。（2）低中檔8位單片機(jī)時(shí)代第二階段就是中檔8為單片機(jī)時(shí)代（年―年），Intel公司的MCS-48系列單片機(jī)就是主要的代表產(chǎn)品。這時(shí)的單片機(jī)內(nèi)部?jī)?nèi)置了8十一位CPU、多個(gè)循序I/O口、8十一位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、大容量的RAM和ROM等。這種單片機(jī)中沒內(nèi)置串行接口，操作方式仍比較簡(jiǎn)單。（3）高檔8位單片機(jī)時(shí)代第三階段就是高檔8十一位單片機(jī)時(shí)代（年―年），以Intel公司的MCS-51系列為典型代表。此時(shí)的單片機(jī)性能比前一代產(chǎn)品存有明顯提高，其內(nèi)部減少了以太網(wǎng)通信接口，具有多級(jí)中斷處置系統(tǒng)，將定時(shí)器/計(jì)數(shù)器拓展為16十一位，并且不斷擴(kuò)大了RAM和ROM的容量等。這類單片機(jī)功能弱，應(yīng)用領(lǐng)域范圍甚廣，至今仍存有一定的應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)。（4）增強(qiáng)型單片機(jī)時(shí)代第四階段就是增強(qiáng)型單片機(jī)時(shí)代及16十一位單片機(jī)時(shí)代（年―至今）。這一階段發(fā)生了許多新型的8十一位增強(qiáng)型單片機(jī)，其工作頻率、內(nèi)部存儲(chǔ)器等都存有非常大的提高，比如PIC系列單片機(jī)、ARM系列單片機(jī)、AVR系列單片機(jī)、CF系列單片機(jī)等。另外有些集成電路廠商還面世了16十一位單片機(jī)，甚至32十一位單片機(jī)，其功能越來越去強(qiáng)悍，內(nèi)置越來越去低?？偟膩碚f，現(xiàn)在的單片機(jī)產(chǎn)品非常豐富，但4位、8位、16位單片機(jī)均有其各自的應(yīng)用領(lǐng)域。例如4位單片機(jī)在一些簡(jiǎn)單的家電和玩具使用中使用，8位單片機(jī)在中、小規(guī)模電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中占主流，而高性能的16位單片機(jī)在比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用。目前51系列單片機(jī)以其高性能、高速度。體積小、價(jià)格低廉、可以重復(fù)編程和便利功能等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上獲得廣為的應(yīng)用領(lǐng)域。其主要應(yīng)用于如下幾個(gè)領(lǐng)域：①家電產(chǎn)品及玩具。由于51系列單片機(jī)價(jià)格低、體積小、控制能力強(qiáng)、功能擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于電視、冰箱、洗衣機(jī)、玩具、家用防盜報(bào)警器等方面。②機(jī)電一體化設(shè)備。機(jī)電一體化設(shè)備就是所指將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合在一起，從而產(chǎn)生具備智能化特性的產(chǎn)品，它就是現(xiàn)代機(jī)械及電子工業(yè)的主要發(fā)展方向。單片機(jī)可以做為機(jī)電一體化產(chǎn)品的掌控，從而精簡(jiǎn)原機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，并拓展其功能。③智能測(cè)量設(shè)備。以前的測(cè)量?jī)x表體積大、功能單一，限制了測(cè)量?jī)x表的發(fā)展。采用單片機(jī)改造各種測(cè)量控制儀表，可以使其體積減少、功能擴(kuò)展，從而產(chǎn)生新一代的智能化儀表，如各種數(shù)字萬用表、示波器等。④自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)。使用單片機(jī)可以設(shè)計(jì)各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)等。比如溫度的自動(dòng)控制、電壓電流的數(shù)據(jù)采集。⑥計(jì)算機(jī)控制及其通信技術(shù)。51系列單片機(jī)都集成有串行通信接口，可以通過該借口和計(jì)算機(jī)的串行接口進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的程序控制和通信等。在51系列單片機(jī)中的AT89S51就是一個(gè)低功耗、高性能CMOS8十一位單片機(jī)，片附帶4KBISP（In-systemprogrammable）的可以反反復(fù)復(fù)輸稿次的Flash所讀程序存儲(chǔ)其，器件使用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，相容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51插槽結(jié)構(gòu)。功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式掌控應(yīng)用領(lǐng)域系統(tǒng)提供更多高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4KBFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，32個(gè)外部雙向輸入/輸出I/O口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗WDT電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器?；?1系列單片機(jī)具備如此強(qiáng)悍的功能、廣為的用途和AT89S51的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)使用AT89S51單片機(jī)去設(shè)計(jì)交通燈，同時(shí)實(shí)現(xiàn)真正的智能化掌控，化解當(dāng)前的交通問題，確保交通線路的暢通無阻，提升交通網(wǎng)絡(luò)提升城市的工業(yè)文明水平，增加交通事故的出現(xiàn)，確保人身安全，延展生命地下通道。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能交通燈。主要存有以下幾個(gè)問題必須化解：①AT89S51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、并行I/O接口、時(shí)鐘電路、中斷系統(tǒng)等其他功能。②測(cè)量車流量傳感器的工作原理及其采用型號(hào)，數(shù)碼顯示管的USB。③編寫程序。④演示仿真。⑤做出實(shí)物，驗(yàn)證結(jié)果。三、研究步驟、方法及措施：1.設(shè)計(jì)一個(gè)總體框架，列出所需器件。2.深入研究AT89S51單片機(jī)的工作原理。3.研究傳感器工作原理以及相關(guān)顯示器的工作原理及其接口。4.編寫程序，展開演示仿真，并作出實(shí)物。如遇到問題參考相關(guān)書籍、向指導(dǎo)老師請(qǐng)教或者上網(wǎng)查詢。四、參考文獻(xiàn)[1]李萍，張池，張勃.AT89S51單片機(jī)原理、開發(fā)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：中國(guó)電力出版社，20xx.[2]趙建領(lǐng)，薛園園.51單片機(jī)研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)揭秘[M].北京:電子工業(yè)出版社，20xx.