《智能交通信号灯系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能交通信号灯系统设计（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录摘 要 .1第一章引言 .2第一节 本课题的意义.2第二节 国内外发展状况.2第三节 系统设计的特点.4第二章 系统硬件设计 .4第一节 系统总体设计目标.4第二节 系统框图及系统工作原理.5第三节 单片机-AT89C51 芯片 .6第四节 键盘控制电路.9第五节 车辆检测电路.11第六节 路口交通灯电路.15第七节 数码管显示电路.17第八节 电源电路.17第三章 控制系统的软件设计 .18第一节 设计思路.18第二节 计数器延时分析.19第三节 软件设计主流程图及程序分析.19第四节 一道有车一道无车的中断服务子程序流程图及程序分析.21第五节 键盘处理子程序流程图.23第六节 读
2、ADC0809 通道转换数子程序流程图.23结 束 语 .25谢 辞 .25参 考 文 献 .26 附 录271智能交通信号灯系统设计智能交通信号灯系统设计摘 要本文先阐述了国内外交通信号灯的发展史，分析国外智能交通信号灯的优缺点，进而介绍了本文基于单片机的交通信号智能控制系统，此系统可实现红、绿、黄灯的定时控制，具有时间显示功能，便于行人和车辆通行。还利用按键控制，可完成时间设定本系统应用单片机实现交通信号智能控制系统具有很强的实用性。该系统采用车流量检测电路实现交通灯亮灭持续时间的自适应控制, 并与单片机进行通信，系统根据检测的实际情况切换到利于车辆运行的状态，实现交通信号等的智能调控。本
3、设计通过单片机控制，因此具有安装灵活，设置方便，模块化、结构化的优点，使其具有良好的可扩展性，系统运行安全、稳定，效率高从而能减少交通拥挤状况，有利于交通的畅通运行。关键词：智能交通信号灯；单片机；控制；车辆SummaryThis article first describes the history of traffic lights at home and abroad, analyze the advantages and disadvantages of foreign intelligent traffic lights, and then introduced this micro
4、controller-based intelligent traffic signal control system, this system can be red, green, yellow light timing control, with time display for easy pedestrian and vehicle traffic. Also used the button control, set the system to be completed by the time the application MCU intelligent traffic signal c
5、ontrol system has a strong practical. The systems uses traffic flowdetection circuit traffic lights off the duration of the adaptive control, and communicate with the microcontroller, the system under test switch to the actual situation is conducive to the state vehicle operation, traffic signals, e
6、tc. to achieve intelligent control. This design single-chip control, it has the installation flexibility and easy set up, modular, structured advantages, it has a good scalability, the system is running security, stability, high efficiency and thus reduce traffic congestion conditions are conducive
7、to traffic smooth runningKeywords: intelligent traffic lights; chip; control; vehicles2第一章 引 言第一节 本课题的意义城市交通控制系统主要是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它已经成为现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。因此，如何利用先进的信息技术改造城市交通系统已成为城市交通管理者的共识。 高效的交通灯智能控制系统是解决城市交通问题的关键。随着经济的快速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥挤和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发、环境污染加剧等一系列问题。本设计采用
8、单片机控制，实现交通信号灯的智能控制。系统根据东西和南北两个方向的车辆情况，自动进行定时控制和智能控制方式的切换，当某一方向没有车辆时，系统会自动切换使另一方向车辆通行。当两个方向都有车辆时，按照定时控制方式通行。本设计与普通的交通信号控制系统相比，其优点是可根据路口情况的不同，对交通灯进行差异化控制，从而达到使道路更为通畅的目的，最大限度的缓解交通拥挤情况。 交通信号控制系统是现代城市交通控制和疏导的主要手段。而作为城市交通基本组成部分的平面交叉路口，其通行能力是解决城市交通问题的关键，而交通信号灯又是交叉路口必不可少的交通控制手段。随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断发
9、展完善，交通运输组织与优化理论、技术的不断提高，国内外逐步形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统。 第二节 国内外发展状况交通信号控制系统是现代城市交通控制和疏导的主要手段。而作为城市交通基本组成部分的平面交叉路口，其通行能力是解决城市交通问题的关键，而交通信号灯又是交叉路口必不可少的交通控制手段。随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断发展完善，交通运输组织与优化理论、技术的不断提高，国内外逐步形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统。 国外现状： 一、澳大利亚 SCAT 系统SCATS 采取分层递阶式控制结构。其控制中心备有一台监控计算机和一台管理计算机，通过串行
10、数据通讯线路相连。地区级的计算机自动把各种数据送到管理计算机。监控计算机连续地监视所有路 El 的信号运行、检测器的工作状况。地区主控制器用于3分析路 El 控制器送来的车流数据，确定控制策略，并对本区域各路口进行实时控制。SCATS 系统充分体现了计算机网络技术的突出优点，结构易于更改，控制方案较易变换。SCATS 系统明显的不足：第一，系统为一种方案选择系统，限制了配时参数的优化程度；第二， 系统过分依赖于计算机硬件，移植能力差；第三，选择控制方案时，无实时信息反馈。二、 英国 SCOOT 系统 SCOOT 是由英国道路研究所在 TRANSYT 系统的基础上采用自适应控制方法于1980 年
11、提出的动态交通控制系统。SCOOT 的模型与优化原理与 TRANSYT 相仿，不同的是 SCOOT 为方案生成的控制系统，是通过安装在交叉口每条进口车道最上游的车辆检测器所采集的车辆信息，进行联机处理，从而形成控制方案，并能连续实时调整周期、绿信比和相位差来适应不同的交通流。SCOOT 系统的不足是：相位不能自动增减，任何路 E1 只能有固定的相序：独立的控制子区的划分不能自动完成，只能人工完成：安装调试困难，对用户的技术要求过高。 三、国内城市交通控制系统研究状况1： 国内应用和研究城市交通控制系统的工作起步较晚，20 世纪 80 年代以来，国家一方面进行以改善城市市中心交通为核心的 UTS
12、M(urban traffic sys-tem manage)技术研究；另一方面采取引进与开发相结合的方针，建立了一些城市道路交通控制系统。以北京、上海为代表的大城市，交通控制系统主要是简易单点信号机、SCOOT 系统、TRANSYT 系统和 SCATS 系统其中几个结合使用；而如湘潭、岳阳等国内中小城市，交通控制系统主要还是使用国产的简易单点信号机和集中协调式信号机。这些信号系统虽然取得了较好的效果，但我国实际情况决定了需要对这些系统进行改进5。 (一)需要完善信号控制。现有的单点信号控制系统一般只能实现两相位控制，存在一定的局限性。而实际中，如果根据交叉路口的情况，适当采用多相位控制、变相序控制，可减少交叉路口的交通冲突，提高交通的安全性。 (二)需要合理解决混合交通流问题。现有信号控制系统对自行车流大多是与机动车同时开始，容易造成交通流冲突。因此，需要设计一种信号系统能对各个相位包括对自行车流单独进行控制。 (三)实现区域网络协调控制2。目前，虽然在我国的几个大城市，引进或研制了具有区域控制功能的集中式计算机控制系统，但对于中小城市来说，建立这样
