基于matlab的交通信号灯识别开题报告

基于matlab的交通信号灯识别开题报告一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义当今社会，随着日益增长的社会发展，人们对于社活的水平也日益提升，不仅在物质享受方面有所提高，在精神享用方面也逐渐快速增长。最显著的就是汽车的快速增长。现在几乎每户人家都存有一辆汽车，以至于道路经常阻塞，频密发生交通事故。由于这种状况的发生，这就建议能够有效率的管理交通，其中十字路口的交通灯起至着非常大的促进作用。因此，交通灯的有效率掌控能够较好的减轻当前的交通堵塞压力。通常的交通灯只有四盏红绿灯，红灯严禁，绿灯通行。较好的交通灯不仅存有红黄绿灯，除了可以使行人通行的行人路灯以及表明通行方向和时间的显示器。其中主干道为双向的交通线路，横向的辅路可以可供行人奔跑。主干道上的红绿灯统一指挥车辆的高速行驶，辅路上的红绿灯统一指挥行人的通行与严禁。但是这种交通灯还是无法满足用户当前的交通状况，必须并使车辆和行人能够有条不紊的通行，就须要交通灯能够根据车流量自动的调节时间，这样就可以提升通行的效率。目前国内存有一种新型的`无线十字路口交通灯智能感应器控制系统，该系统的主机通过无线模块通信获得各方向从机收集的公路车辆实时流量信息并排序出来十字路口交通动态分体式时。该系统突破了传统紧固分体式时模式，大大提高了十字路口车辆通行效率，减轻了交通阻塞，具备实际应用领域前景。本设计采用51系列单片机设计智能交通灯，该系统由单片机、交通灯显示、LED倒计时、车辆检测及调整、违规检测、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。系统除基本交通灯功能外，还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过、车流量检测及调整、交通异常状况判别及处理等相关功能。理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。单片机就是一种广泛应用的微处理器技术。单片机具备种类多样、价格低、功能强大和拓展能力弱等优点。随着第一代4十一位单片机的问世，在短短三十几年时间中，单片机产品不断更新，其发展大致经历了4个阶段。（1）4位单片机时代第一阶段就是4十一位单片机时代（年―年），这时的单片机已经涵盖多种I/OUSB，例如并行接口、A/D和D/A切换USB等。这些多样的I/OUSB使4十一位单片机具备很强的控制能力。主要用作收音机、电视机和电子玩具等产品中。（2）低中档8位单片机时代第二阶段就是中档8为单片机时代（年―年），Intel公司的MCS-48系列单片机就是主要的代表产品。这时的单片机内部内置了8十一位CPU、多个循序I/O口、8十一位定时器/计数器、大容量的RAM和ROM等。这种单片机中没内置串行接口，操作方式仍比较简单。（3）高档8位单片机时代第三阶段就是高档8十一位单片机时代（年―年），以Intel公司的MCS-51系列为典型代表。此时的单片机性能比前一代产品存有明显提高，其内部减少了以太网通信接口，具有多级中断处置系统，将定时器/计数器拓展为16十一位，并且不断扩大了RAM和ROM的容量等。这类单片机功能弱，应用领域范围甚广，至今仍存有一定的应用领域市场。（4）增强型单片机时代第四阶段就是增强型单片机时代及16十一位单片机时代（年―至今）。这一阶段发生了许多新型的8十一位增强型单片机，其工作频率、内部存储器等都存有非常大的提高，比如PIC系列单片机、ARM系列单片机、AVR系列单片机、CF系列单片机等。另外有些集成电路厂商还面世了16十一位单片机，甚至32十一位单片机，其功能越来越去强悍，内置越来越去低。总的来说，现在的单片机产品非常丰富，但4位、8位、16位单片机均有其各自的应用领域。例如4位单片机在一些简单的家电和玩具使用中使用，8位单片机在中、小规模电子设计领域中占主流，而高性能的16位单片机在比较复杂的控制系统中得到应用。目前51系列单片机以其高性能、高速度。体积小、价格低廉、可以重复编程和便利功能等优点，在市场上获得广为的应用领域。其主要应用于如下几个领域：①家电产品及玩具。由于51系列单片机价格低、体积小、控制能力强、功能扩展方便等优点，使其广泛应用于电视、冰箱、洗衣机、玩具、家用防盗报警器等方面。②机电一体化设备。机电一体化设备就是所指将机械技术、微电子技术和计算机技术融合在一起，从而产生具备智能化特性的产品，它就是现代机械及电子工业的主要发展方向。单片机可以做为机电一体化产品的掌控，从而精简原机械产品的结构，并拓展其功能。③智能测量设备。以前的测量仪表体积大、功能单一，限制了测量仪表的发展。采用单片机改造各种测量控制仪表，可以使其体积减少、功能扩展，从而产生新一代的智能化仪表，如各种数字万用表、示波器等。④自动测控系统。使用单片机可以设计各种数据采集系统、自适应控制系统等。比如温度的自动控制、电压电流的数据采集。⑥计算机控制及其通信技术。51系列单片机都集成有串行通信接口，可以通过该借口和计算机的串行接口进行通信，实现计算机的程序控制和通信等。在51系列单片机中的AT89S51就是一个低功耗、高性能CMOS8十一位单片机，片附带4KBISP（In-systemprogrammable）的可以反反复复输稿次的Flash所读程序存储其，器件使用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，相容标准MCS-51指令系统及80C51插槽结构。功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式掌控应用领域系统提供更多高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4KBFlash片内程序存储器，128B的随机存取数据存储器RAM，32个外部双向输入/输出I/O口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗WDT电路，片内时钟振荡器。基于51系列单片机具备如此强悍的功能、广为的用途和AT89S51的特点，本设计使用AT89S51单片机去设计交通灯，同时实现真正的智能化掌控，化解当前的交通问题，确保交通线路的畅通无阻，提升交通网络提升城市的工业文明水平，增加交通事故的出现，确保人身安全，延展生命地下通道。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：设计一个基于单片机的智能交通灯。主要存有以下几个问题必须化解：①AT89S51单片机的内部结构、存储结构、并行I/O接口、时钟电路、中断系统等其他功能。②测量车流量传感器的工作原理及其采用型号，数码显示管的USB。③编写程序。④演示仿真。⑤做出实物，验证结果。三、研究步骤、方法及措施：1.设计一个总体框架，列出所需器件。2.深入研究AT89S51单片机的工作原理。3.研究传感器工作原理以及相关显示器的工作原理及其接口。4.编写程序，展开演示仿真，并作出实物。如遇到问题参考相关书籍、向指导老师请教或者上网查询。四、参考文献[1]李萍，张池，张勃.AT89S51单片机原理、开发与应用实例[M].北京：中国电力出版社，20xx.[2]赵建领，薛园园.51单片机研发与应用领域技术揭秘[M].北京:电子工业出版社，20xx.