智能交通灯控制系统毕业实践调研报告.doc

调研报告 由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增，大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。 在实际应用上，根据对国内外实际交通信号控制应用的考察，平面独立交叉口信号控制基本采用定周期、多时段定周期、半感应、全感应等几种方式。前两种控制方式完全是基于对平面交叉口既往交通流数据的统计调查，由于交通流存在的变化性和随机性，这两种方式都具有通行效率低、方案易老化的缺陷，而半感应式和全感应式这两种方式是在前两种方式的基础上增加了车辆检测器并根据其提供的信息来调整周期长和绿信比，它对车辆随机到达的适应性较大，可使车辆在停车线前尽可能少停车，达到交通流畅的效果。 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对交通进行有序的控制。采用单片机来对交通进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控制量的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对交通灯的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。 在工业生产中，有很多行业有大量的交通灯设备，在现行系统中,大多数的交通控制信号都是用继电器来完成的,但继电器响应时间长,灵敏度低,长期使用之后,故障机会大大增加,而采用单片机控制,其精度远远大于继电器,响应时间短,软件可靠性高,不会因为工作时间缘故而降低其性能,相比而言,本方案具有很高的可行性。 1.单片机的定义 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 2.单片机介绍 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 单片机开发系统是一个软件，硬件相结合的系统。软件是控制单片机控制的程序代码，硬件是实现系统控制功能的电子元件，单元电路组成。硬件的设计：先设计完成系统功能的电路原理图，pcb板图，加工完成实际的电路板，或者自己用万能板手工搭建。 软件设计：在PC机上，用专业的软件编写程序控制代码，然后用编程器或仿真器将编译好的程序代码，下载到单片机的存储空间里。 3.单片机的分类 按单片机处理的字长，即每次能够处理的二进制的位数，有4位，8位，16位，32位单片机，位数越多，处理速度