基于单片机的LED智能交通灯系统设计精要.doc

河南大学 2014级学生工程项目训练 一 总结 学 院 专 业 自动化 姓 名 性 别 男 学 号 班级 1班 项目名称 基于单片机的LED智能交通灯 绪论 我国是一个历史悠久、人口众多的国家，城市数量随着社会的发展不断增多。随着城市化进程的大大加快，诱发的交通需求急剧增长，供需矛盾不断激化，严重的交通问题也随之而来。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术，提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。 本系统由、、LED 显示、系统组成。系统包括人行道、左转、右转、、以及基本的交通灯的功能。系统除基本交通灯功能外，还具有倒计时、紧急情况处理、不同时间根据具体情况手动控制等功能。 区分人行和车行道，区分黑天白天，增多时在人行道增加时间，这些都可以人为操控方便简单。研究概况 交通管理方面水平还欠发展，随着交通需求越来越旺盛，而我国城市中小交通管理和交通安全的现代化设施却做得不足。在车辆，道路和交通管理系统，城市交通信号控制系统，城市交通管制中应用人工智能技术，信息 采集和信息提供技术等方面都与发达国家有很大差距。近几年，虽然有部分城市研究和引进一些国外先进的交通信号管理系统，但是由于交通管理设施不足等原因，我国交通事故率居高不下。城市车流行驶速度逐年下降，目前不少城市交通运量年年增长，但运输速度普遍下降，这都源于交通通行不佳。 1.4 设计思路 分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，并基于实际情况，又增加了方向指示、分时显示的时候人行道多加时间 进行倒计时显示电路，灯状态电路，特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 进行软件系统的设计和仿真中，程序在KEIL软件中用单片机c语言编写，电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究，充分了解定时器，中断以及延时原理，为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。 1.5 需求分析与可行性分析 国内的交通灯一般设在十字路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点： （1）两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。 （2）没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，黑天白天车行道时间变化，人流量多了人行道见时间 因此需要智能型交通灯，来控制黑天人流量小车辆长时间问题，白天如上下班，学生上学方向人流量，人行道时间问题 技术可行性主要考虑的是使用现有的技术，能否能在预定的时间内实现该系统的功能；所选择的技术是否先进，合理；在开发过程中存在哪些技术难点，能否克服；参与开发系统的成员所能达到的技术水平；所实现系统能否满足性能要求等。 就本小组所开发的交通灯控制系统来说，本系统主要采用了LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。 （1）体积小 LED基本上是一块很小的晶片被装在环氧树脂里面，所以它非常小，非常的轻。 （2）耗电量低 LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电能不超0.1w；但是它的照明亮度是传统光源十多倍。 （3） 在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时以上。 经济可行性主要包括：“成本-效益”分析和“短期-长期利益”分析。“成本-效益”是估算软件开发成本，系统交付后的运行维护成本及效益，确定系统的经济效益是否能超过各项花费。“短期-长期利益”是分析该软件的短期和长远利益，估算系统的整体经济效益是否满足要求。 本小组所开发的单片机模拟交通灯控制系统是在所有项目中相对比较简单的系统之一，所运用的技术含量相对较低，实验设备也相对较少，主要运用了89c51单片机，LED发光二极管，BCD数码管设备，按键及电源灯，相对成