基于单片机的智能交通灯设计——开题报告

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SJ003-1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。图1交通灯控制器系统框图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。