开题报告--基于单片机简易十字路口交通灯的设计

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1、 - 1 - 开题报告开题报告 题题 目：目： 基于单片机简易十字路口交通灯的设计基于单片机简易十字路口交通灯的设计 系系 别：别： 电气工程系电气工程系 专业班级专业班级： 姓姓 名名： 学学 号号： 指导教师指导教师： 二二 一二一二 年年 七七 月月 八八 日日 一、一、 选题的背选题的背景和意义景和意义（所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势） - 2 - 我国城市现代化进程的不断推进， 交通的改善成为影响我国社会经济发展 的一个大问题，而城市道路问题的核心就是对于十字交叉路口交通信号的控 制。因此，国外一些发达国家把城市交通信号控制研究的重点就是放在城市交 通信号的控制上，可是

2、控制效果并不明显。人们对十字路口交通信号的控制方 法大致有如下两种方法： 第一， 根据经济的可行性： 虽然前期的软件开发一些经济投入， 但长时间， 长远利益综合考虑却能大大降低了管理的成本。 第二，是建立城市交通流的数学模型，提出优化算法，但是由于十字路口 不通不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，所以数学模型难以建 立，控制策略中的最优的目标也很难实现，且算法复杂、计算量大、实践证明 控制效果不理想，实时性较差： 第三，根据模糊控制的方法，根据十字路口交通的车辆数确定某一相位的 绿灯 初始时间和绿灯延时长时间，对交通灯的控制实现了一定的模糊化，但 是在控制过程中 相位转换的顺序不变，

3、因而面对我国城市道路交通的实际情 况，开发出智能信号灯控制系统是当前的主要任务，以最大限度的减少了十字 路口的车辆平均延误时间，提高了了路口通行通行能力，从而达到缓解交通拥 挤的目的。 因此，单片机的对交通灯的发展有着较好前景。单片机在一片半导体硅片 上集成了中央处理单元（CPU） 、存储器（RAM/ROM)和各种 I/O 接口的微型计算 机，AT89C51 是比较流行的单片机，但是比较抽象难以理解。 采用 MCS-51 系列单片机 AT89C51 和可编程序并行 I/O 接口芯片 74LS245 为中心器件来设计交通灯控制器， 实现了能根据实际流量通过AT89C51 芯片的 P1 口设置红、

4、 绿灯点亮时间的功能：红绿灯循环点亮， 倒计时剩5 秒时黄灯闪 烁警示（交通灯信号通过 PA 口输出，显示时间直接通过 74LS245 的 PC 口输出 至双位数码管） ；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测流量并行可通过双位数码 管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 二、二、 研究的基本内容和拟解决的主要问题研究的基本内容和拟解决的主要问题 - 3 - 1、本设计切实于实际情况写出了一种较符合，简单低成本的城市交通灯 控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示，并对程序 流程进行了详细的讲解分析： 1)硬件的设计采用 AT89C51 单片机为核心器件。并辅助复位电路，驱动电 路， 数码管及晶体管显示部分。 通过中断扩展实现交通灯系统特殊情况的转换。 2）软件设计部分分为一个主程序和两个中断子程序，一个用于有紧急车 辆通过时，系统要能禁止普通车辆通行，实行中断可使 A（东西道） 、B (南北 道）两道均亮红灯；另一个用于一道无车时，通过控制交