交通灯主要是由红、黄、绿(绿为蓝绿)三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯,本篇文章就向大家介绍一些交通灯毕业论文的范文,让大家了解一下交通灯论文的写作手法,这样大家在写作自己毕业论文时,也有一定的参考作用。
交通灯毕业论文最新范文8篇之第一篇:基于单片机的交通灯控制系统设计探讨
摘要:近年来,随着科技的飞速发展,单片机逐渐得到人们的青睐。使用单片机需要结合具体的软硬件结构。十字路口车辆穿梭能够有条不紊,交通信号灯的自动指挥系统在此扮演了一个重要的角色。本系统采用单片机和一些外围电路,设计了的交通灯电路,电路能够显示倒计时时间,根据实际车流量通过设置红、绿灯燃亮时间。
关键词:单片机; 交通灯; 倒计时; 时间显示;
在所有情况下,电子(逻辑)电路都是用来控制电源电路的。电子逻辑电路通常由电子设计的基本数字元件组成,包括振荡器、定时器、计数器、解码器、微处理器等,而电源电路则包括灯和驱动电路。数字电路的设计使输出与设计选择相适应。电源单元的设计目的是产生稳定的电源电压,用于逻辑电路供电。输出由一系列灯组成,这些灯根据设计按特定的顺序照明。通过逻辑电路设计,使灯具按照特定的顺序出现,每一种颜色都代表该列车辆不同的运动状态。但是,我们需要更多了解信号灯,并结合实际需求,不断创新发展,才能达到发展的需求,所以研究交通信号灯极为重要。
一、交通灯电路的系统硬件设计
交通灯的硬件设计是整个系统的基础,要考虑的方方面面很多,我们除了实现交通灯基本功能以外,需要考虑的主要还有以下因素:芯片运行稳定度;编程的复杂度等;以下对各个模块的选择方案进行了简单的探讨。
1.1交通灯方案设计
我们基于51型单片机,数码管显示倒计时。根据预期目标要求,研究现在经常使用的各功能模块的设计方案,并对各个方案进行了认真的对比,从功耗、体积、性能等多维角度仔细研究各个方案是否可行。在进行了严密的推敲和研究之后,设计的系统决定采用包括以下几个模块,各个模块方案论证也在下文进一步给出。交通灯总体设计框图,主要有单片机控制、按键控制、红外电路、驱动显示等电路组成。
1.2电源方案
为使单片机工作时能有稳定的电流源,而不是高低不同的电压电流,我们采用的电源必须能够稳压输出。有以下两种方案:方案一:独立的稳压电源。此方案虽然稳定可靠,且各种成品电路市场上很多,我们可以随意挑选,但如果各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。方案二:单片机控制模块提供电源。此方案简单易懂,成本节约;但功率的输出不高。所以基于以上讨论,在设计的时候我们选择第二种方案。
1.3显示界面方案
交通灯系统要求完成倒计时功能。基于上述原因,本次设计考虑了两种方案:方案一:点阵式LED显示。此方案可显示各种内容的文字,图形等,但实现复杂,软件工作量会变大。方案二:数码管显示。此方案实现简单,但功能较少,只能显示有限的文字,综合考虑,方案二就能达到要求,所以选用方案二完成显示功能。
二、基于51型单片机的总体设计方案
本设计采用模块化设计,单片机是整个硬件系统的核心组成,它既控制整个系统有条不紊的进行工作,又能进行数据的处理。我们的项目旨在通过使用智能系统自动减少道路上的交通,从而消除道路上的延误。它通过传感器来确定每条路上的交通状况。利用这些交通信息,我们可以管理信号时间和处理道路上的交通。在每条道路上,我们放置红外传感器来检测车辆,并给出每条道路上的当前交通信息。信号的时间是根据每条道路的交通水平来调整的。如果某条路的水平比其他路高,那么这条路就会分配绿色信号,而其他路则会分配红色信号。它还提供了在紧急车辆出现时释放紧急车辆的附加功能,即当看到紧急车辆时释放。本课题以某城市交通信号灯控制器为研究对象,采用红外传感器对其进行优化设计,开发了基于51单片机的交通信号灯控制器。提出这一方案的目的是为了减少交通阻塞,减少因交通阻塞而导致的绿灯等待时间过长、油料损失和经济损失。为了国家的发展,有必要减少主要道路上的交通堵塞。该系统的核心是单片机STC89C52.该单片机属于8051单片机,包括芯片ROM,采用闪存形式。经过一段时间,闪存可以擦除,这提供了快速的进程。我们选择AT89c52单片机开发板,是因为它编程简单,输入输出线数量充足,RAM和ROM大小易于管理,结构简单。系统程序和应用程序采用RAM和ROM存储,ITLCS的框图由单片机、输入开关矩阵、实时时钟1307、时钟电路、继电器驱动器ULN2003、LED接口电路组成。
结论:文中设计的交通信号灯以红绿灯控制为主,可以做到在节假日等交通流量大的日子里,为确保民众安全,在各个交通路口增派交警临时指挥,以缓解交通压力,虽然此类设计已经有效缓解了大部分情况,但我们仍需研究更加之智能化的交通管理设施,避免人员伤害和保护交警的安全。所以,合理控制流量,利用好各个高速道路,是交管部门待解决的主要问题。
参考文献
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交通灯毕业论文最新范文8篇之第二篇:基于单片机的十字路口交通灯控制系统设计
摘要:对目前交通控制现状进行深入分析与调研的基础上,设计出了一个较为完善、功能强大的十字路口交通灯控制系统。该智能交通灯控制系统由51单片机、LED信号灯以及双位共阴极数码管、红外计数模块、蜂鸣报警模块等组成。系统除实现基本交通灯的倒计时以及信号切换功能外,还可通过按键切换不同的模式,如实现夜晚慢行模式、禁行模式、优先紧急车通过、违规报警等模式,经仿真验证该系统具备车流量检测及调整、闯红灯判断及处理等相关功能。该设计能够实现预期控制目标,提高交通道路的通行效率。
关键词:智能交通; 红外传感检测; AT89C51; 模糊计数;
Abstract:
Based on an in-depth analysis and investigation of the current traffic control situation, a relatively complete and powerful crossover traffic light control system is designed in this article. The intelligent traffic light control system is composed of 51 single chip microcomputer, LED traffic light and two-bit cocathode digital tube, infrared counting module and buzzer alarm module. In addition to realizing the countdown of basic traffic lights and signal switching functions, the system can also switch different modes through buttons, such as realizing the night slow mode, forbidden mode, priority emergency vehicle passage, and illegal alarm, etc. It is verified by simulation that the system has the related functions such as vehicle flow detection and adjustment, red light running and processing. The design can achieve the expected control goal and improve the traffic efficiency of the road.
Keyword:
intelligent transportation; infrared sensing detection; AT89C51; fuzzy counting;
0 引 言
随着汽车行业的不断兴起与壮大,导致道路时常出现堵塞与车祸的情况。传统的交通控制系统采用固定倒计时,不能做到智能调节,效率低下[1].为了高效减少道路拥堵问题,本系统设计主要针对十字路口具体的通行进行方案对比,以及增设有数码管显示以进行倒计时的作用,经实地考察,又设计了车流量检测模块用于实时调整信号灯亮灭时间[2],除此之外还设置有违规闯红灯检测、紧急按钮、特殊情况按键等。其次在仿真软件中通过对各个器件的挑选与对比,在不需做出实物的前提下就可以模拟出整个智能交通控制系统的运行状况,方便调试与检测[3].本设计旨在解决因为车辆的拥有量增多而带来的一系列交通问题,在有限的通行时间内与有限的道路面积中保证高质量的通行效率。
1 系统硬件总电路构成及设计
为实现一个带有较完备的交通灯控制系统,本控制系统以51单片机为核心,依靠单片机最小系统以及一些外围元器件构成具有基本交通功能的智能控制系统[4].系统硬件电路由51单片微型计算机及其最小电路、交通灯、双位共阴数码管、驱动放大电路、键盘模块等一同构成。本设计详细的硬件电路如图1所示。
数码管受P0端口与P1端口的控制,三种颜色的交通灯受P2所控,晶振时钟电路接到XTAL1端口和XTAL2端口,复位电路接到REST端口,P3用于键盘控制(确认键、紧急键、夜晚慢行模式键、西东行键、南北行键、西东车辆加键、南北车辆加键、切换键)。
系统接入电源或按下复位键之后,系统进入自动运行模式,自动进行车流量检测及调整,先默认西东为允许车辆通行,该状态持续20s,此时南北方不允许车辆行驶,时间为25s,因为绿灯后还需接5s黄灯,使一个周期中南北与西东时间相等,根据上个周期西东(南北)车流量自动调整下次通行时间。
与此同时,系统必须同步使LED灯与数码管工作,进入倒计时且随时应对按键按下所需呈现的状态,本设计中将定时器设置50ms为一周期,在程序中设置循环次数变量,定时器溢出20次时刚好为1s,将变量置零重新累加,同时,使数码管显示的值减1以达到倒计时目的。
两个外部中断也同时工作,中断的作用是:若按键(P3.2、P3.3)按下,则表示当前只允许西东/南北通行,另外,程序循环扫描按键,禁行按键(P3.1)确认按下后则各个方向的红灯开始工作,进入禁行模式。夜晚慢行模式按键按下(P1.5)则四个方向只有黄灯工作,西东车流量加按键(P3.5)、南北车流量按键(P3.6)按键按下则模拟红外计数器(因为红外计数器无法在Proteus中仿真)使该方向通行车辆数加1.另外,设置有确认键(P3.7)使系统回到最起初工作状态。
图1 控制系统电路图
2 控制系统软件程序的设计
程序流程图具体如图2所示。
图2 程序总流程图
整个系统的程序由若干个小模块共同组成:键盘扫描以及按键消抖程序,交通灯状态切换程序,数码管显示程序,闯红灯判断程序,中断服务程序(包含夜晚慢行、禁行模式等程序),红外计数程序,信号灯工作状态自动调整程序等。完整系统程序主要可以划分为两个方面:按键扫描及不同模式判断程序和中断程序。
3 基于红外检测的模糊计数原理
两个方向通过的时段内车辆数是怎么知道的呢?,此处设计一个合理检测车辆数且自动修整绿灯工作时长的智能控制系统。反射式红外计数器被布置在停车线内,脉冲电平将在车辆被检测到时产生,单片机将使该电平信号转变成数字信号,设置计数变量初始为0,判断到有车辆通过时便自动累加。比方说:20 s内设置的临界检测值为10辆,当20 s内南向北(或北向南)通行的车辆小于10辆时,程序判断该方向此时刻内畅通,下一周期绿灯工作时间变为15 s;假若在20 s内任意一个方向(南向北或北向南)在该周期内检测到的车辆总数大于等于10辆时,程序判断该方向此时刻内拥堵,下一周期该方向绿灯工作时间变为25 s,假若25 s内检测的车辆数大于等于12时,程序判断该方向此时刻内拥堵,下一次绿灯工作时间变为30 s,当30 s内检测的车辆数小于15辆时,程序判断该方向此时刻内畅通,下次绿灯工作时间变为25 s,往后照此规律改变。本系统中规定绿灯工作时间最少不低于15 s,刚开始设置为20 s.此处用到了模糊控制的思路,可能某次的测量不准确,但随着循环计算,数值会愈近准确。而且塞车都是随着时间的累加才使拥堵的车辆慢慢增多,正是基于这种实际情况本控制系统可以一步一步消化增多的车辆。操作便捷和准确的控制是本设计的系统的特点。
4 结 语
本设计完成了基于51单片机为控制核心的智能交通灯控制系统设计与模拟仿真。包括控制方案的构思,系统的硬件选择与对比、软件程序编写与根据模拟结果修改等。根据不同的方案对比确定最佳控制方案,对两方向车辆的行驶状态进行处理和在通行时间上合理分配,此外还设计出其他人性化功能。以AT89C51单片机为核心进行系统硬件设计,以红外传感检测、按键开合状态为输入,以交通灯工作与否、数码管显示的倒计时和蜂鸣器工作与否为输出,达到整个系统的预期目的。经验证该设计方案切实可行,大大提高通行效率。
参考文献
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