毕业设计车辆闯红灯监控系统的设计与实现.doc

车辆闯红灯监控系统 设计目的 当今世界，随着科学技术的发展，人民生活水平不断提高，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、交通阻塞和交通污染问题愈加突出。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。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，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智能系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗，本文就是通过对交叉路口交通信号的智能控制，达到优化路口交通流的目的8路同相三态双向总线收发器设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD实现交通信号灯控制器的设计，有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。自带有2个计数器，个中断源，能满足系统的设计要求。用单片机设计不但设计简单，而且成本低。用其设计的交通灯也满足了要求，所以本采用单片机设计。采用单片机的P、P、P、P、P、P直接和交通灯连接，P0P1.O、P口通过respackLED数码管。控制程序放在单片机中，在十字路口的四组红、黄、绿交通灯中，单片机的P、P、P、P、、P控制，由于交通灯为发光二极管且阳极通过限流电阻和电源正极连接，因此I/O口输出低电平时，与之相连的相应指示灯会亮，并通过LED数码管显示时间倒计时。I/O输出高电平时，相应指示灯会灭。紧急车请求通过的信号由人工控制，以中断方式输入单片机无紧急车通过时，P3.通过电阻和电源正极连接为高电平，不产生中断，单片机执行主程序，有紧急车通过时，P3.采用人工方法接地为低电平，产生中断请求，单片机执行中断服务程序，让紧急车通过，紧急车通过后，P3.变为高电平，返回主程序。图1.车辆闯红灯控制系统总体组成框图 硬件设计 系统的硬件电路图如下图2所示： 该电路原理图是在设计思路和方案的基础上，根据设计要求，在能够满足所要实现的功能的基础上，在Proteus环境下进行模拟和仿真出来的。该图用单片机的P2口和十二个发光二极管链接，通过对P2口高低电平的控制来完成对数码管发光与否的控制。P0口与LED数码管相连，并通过respack排阻驱动使数码管可以按照要求来显示计时时间。P2口与数码管相连时还使用了上拉电阻，其作用是给数码管提供一个高电平而使其能够发光。七个按键开关均接地，其目的是给相应的各个接口提供低电平。 图2.系统的硬件电路图 软件设计 系统的程序流程图如下图3所示： 图3.系统的程序流程图 程序清单如下： #include reg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar data buf[4];//缓冲区 uchar data sec_dx=20;//东西数默认 uchar data sec_nb=30;//南北默认值 uchar data set_timedx=20; uchar data set_timenb=30; int n; uchar data b;//定时器中断次数 sbit k1=P1^6;//定义5组开关 sbit k2=P1^7; sbit k3=P2^7; sbit k4=P3^0; sbit k5=P3^1; sbit Yellow_nb=P2^5; //南北黄灯标志 sbit Yellow_dx=P2^2; //东西黄灯标志 sbit Green_nb=P2^4; sbit Green_dx=P2^1; sbit Buzz=P3^7;//蜂鸣器 bit Buzzer_Indicate; bit time=0;//