《交通灯控制系统》开题报告

开题报告交通灯控制系统学生姓名：八班01白彦芳02何一婷11靳亚磊专业：自动化设计题目： 交通灯控制系统指导教师：姚惠林老师开题报告内容：(调研资料的准备，设计/论文的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；小组内其他成员的分工；完成设计(论文)所具备的条件因素等。)课题背景和意义:随着社会的发展和进步，路上的车辆越来越多，而道路建设往往跟不上城市发展的速度，因此城市交通问题日益突出，经常在十字路口等交通繁忙的地方发生堵塞情况，出现交通混乱。为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。我国汽车工业正处在起步阶段，限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修路，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，有限的源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。研究城市交通信号控制系统具有相当的学术价值和实用价值，适应未来的城市交通的发展，从长远来看该研究具有巨大的现实意义。实际举例1:AY300-16-TR-AG-2B300mm规格交通灯的详细信息功率：(W)工作电流：(A)工作电压：(V)相对湿度：W闾或2(%)色温：(K)使用寿命：(年)面板尺寸：**(mm)工作温度：一一(°C)耗电量:(W)闪烁频率：一一(次/钟)类型：太阳能警示灯mTTR：(H)MTBF：(H)-L灯箱组合:2单元.发光颜色:红,绿超高亮度LED.光强度(cd)：大于0.6cm2.功率(w)：红/8W 绿/11W.显示方式：交叉+箭头5,外壳型号：B可视距离远，视角大使用寿命长.外壳及透明镜材质全部采用进口PC聚碳酸脂,全硅胶密封防水,防尘部件,重量轻,高空作业简易..220v交流供电,用于收费站，停车场及其它交通道路灯使用.规格：75*39*30CM13KG1箱装2套实际例子2：SDT-3023型号SDT-3023产品名称SDT-3023型号SDT-3023产品名称太阳能禁止标志（铝框）可视距离>800mLED光源超高亮LED（白/黄/红）电池12V/7AH太阳能板5W产品尺寸中600毫米*60奈米工作模式光控，整天闪光或在晚上闪光工作时间充满电池后可工作72小时阴雨天工作时间6-9阴雨天防护等级IP65加工定制是品牌森得型号SDT-3023工作电压12(V)工作电流7AH(A)功率5(W)颜色超高亮LED（白/黄/红）适用范围道路交通类型太阳能交通灯题目要求：设计并实现单片机交通灯控制系统，实现以下情况对交通灯的控制。基本要求：1、掌握LED显示原理，调试LED递减工作2、掌握交通灯系统原理，完成对十字路口交通控制系统的设计（红灯30秒,绿灯25秒、黄灯5秒）3、实现特殊情况下：红灯、绿灯的控制4、完成本设计的硬件设计平台发挥部分：1、实现上位机对交通灯的特殊情况控制2、探索交通灯联网一体化的控制方法的实现方案注意事项：1、对理论和方案的把握要准确到位2、对论文的撰写和表述要专业和简练3、对系统的实现要有简到难，循序渐进硬件设计方案：利用单片机AT89s51中的定时器、IO接口、中断系统等资源，设计一个十字路口交通信号灯的控制模拟系统。并且可控制LED灯的显示与切换，并控制数码管显示和倒计时。交通控制系统主要控制A、B两车道的交通，以AT89s51单片机为核心芯片，通过控制三色LED的亮灭来控制各车道的通行；另外通过2个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。根据设计要求，制定总体设计思想如下：1、正常情况下运行主程序，采用0.5S延时子程序的反复调用来实现各种定时时间。2、一道有车而另一道无车时，采用外部中断1执行中断服务程序，并设置中断为低优先级中断。3、有紧急车辆通过时，采用外部中断0执行中断服务程序，并设置中断为高优先级中断，实现二级中断嵌套。该电路具有电路简单，设计方便，显示亮度高，耗电较少，也非常的可靠等特点。总体丧计框图如图1所示：软件设计方案：主程序采用查询方式定时，调用o.5S延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方式1查询式定时，定时器定时50ms,确定501ns循环20次，从而获得1S的延时时间。有车车道的放行的中断服务程序首先要保护现场，因而需用到延时子程序,子程序采用定时器。方式1查询式定时，定时器定时50ms,确定501ns循环20次，从而获得1S的延时时间，保护现场时还需关中断，以防止高优先级中断（紧急车辆通过所产生的中断）出现导致程序混乱。开中断，由软件查询外中断1,判别是PC机发出中断还是按键中断，再根据查询情况执行相应的服务。待交通灯信号出现后，保持双向红灯直到接收PC机信号或按键恢复，然后，关中断，恢复现场，再开中断返回主程序。紧急车辆出现时的中断服务程序也需要保护现场，但无须关中断（因其为高优先级中断），然后执行相应的服务，待交通灯信号出现后延时20S,确保紧急车辆通过交叉路口，然后，恢复现场，返回主程序。任务分配：1、有我们三人讨论并确定系统的设计方案，用完成方案的论证2、其他任务分别在姚老师的指导下由个人完成具体如下：(1)、硬件的焊接有白彦芳主导何一婷，靳亚磊协助完成。(2)、系统设计报告有何一婷主导白彦芳，靳亚磊协助完成。(3)、软件程序设计有靳亚磊主导何一婷，白彦芳协助完成。3、设计总结有三人共同完成。本次设计的预期结果:1、完成《交通等控制系统》的基本要求，完成本设计的硬件平台并实现软硬联调。’2、有软件实现由上位机发送中断信号是程序中断并设定交通灯双向红灯亮,并等待上位机发送的恢复信号后恢复正常。3、按键中断优先于上位机中断，按键中断相当于现场处理交通状态。4、论文交通信号灯控制系统的理论研究，电路设计方案和系统各部分的仿真分析，仿真结果分析。主要参考文献:1、王静霞单片机应用技术（C语言版）电子工业出版社2、张义和、王敏男、许宏昌、余春长例说51单片机（C语言版）人民邮电出版社3、求是科技单片机典型模块设计实例导航 人民邮电出版社4、彭伟《单片机C语言程序设计实训100例一一基于8051+Proteus仿真》电子工业出版社5、实用新式电子设计400例 来自网络时间安排:查阅资料，整理资料，讨论并确定方案3.27—3.29系统电路