1、 1 开题报告 一题目来源： 智能交通灯控制系统设计 二研究的目的和意义： 自从 1858 年英国人，发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加， 经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤， 交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。 近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。 本 模拟交通灯 系统利用单片机 AT89C51 作为核心元件 ，实现了 通过信号灯对路面状况的智能控制。 从一定程度
2、上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 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，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，
3、让紧急车通过。 基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，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件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。 三国内外的现状和发展趋势，以及研究课题的主攻方向： 在今天，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。但这一技术在 19 世纪就已出现了。 1858 年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。 1868 年，英国 2 机械工程师纳伊特在伦
4、敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。 1869 年 1 月 2 日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 1914年，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，安装在纽约 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”。而中国最早的马路交通灯却是诞生于 1928 年的上海英租界。从最早的手牵皮带到20 世纪 50 年代的电气控制 ,从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。但是，随着社会的不断进步，传
5、统的交通灯的缺陷也日益出现，其中设计过于死板，达不到道路的最大通行效率是最明显的问题，红绿灯交替变换时间过于程式化。 随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求量不断增大，城市的交通拥护问题日益严重，目前，大部分城市的十 字路口的交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，利用传统的方法设计好红绿灯的延时，然而，实际上的车流量是不断变化的，有的路口在不同的时间段车流量的大小甚至有很大的差异，所以说，统计的方法己不能适应迅速发展的交通现状。 本设计的目的在于设计出一个具有实用价值、性价比较高的智能交通灯控制系统。该系统性能较好，且稳定性高，可实现十字路口城乡交通自动控制和紧急情况下能
6、够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。设计一种以 AT89C51 单片机为核心芯片，并外加输入和输出电路，由四部分组成：车检测电路，信号灯电路，时 间显示电路，紧急转换开关。在此交通灯系统中设计出最佳的 检测车流量大小的硬件电路，并对其主要部分进行详细分析，完成主电路和控制电路的设计，并对智能交通灯的运行过程中存在的问题进行分析，得到可行性方案。 四阅读的主要文献、资料名称： 1 彭树生 .PLC 单片机原理及应用 .机械工业出版社 .2002.1.1 2 王晓军 .可编程控制器原理及应用 .化学工业出版社 .2010.9.4 3 杜荔编 .微机原理及其接口 .清华大学出版社 .2011.3.1 4 曹克澄 .单片机原理及应用 .第二版 .机械工业出版社 .2009.1.1 5 龚捷 .接口技术 .化学工业出版社 .2009.1.1 6 韩九强 .传感器与检测技术 .清华大学出版社 .2010.9.1 7 于泉 .城市交通信号控制基础 .冶金工业出版社 .2011.1.1
