[理学]城市交道口交通灯控制系统.doc

应用案例4——城市交道口交通灯控制系统 任务 设计并制作一个城市交道口交通灯控制系统 要求 1, 基本要求 （1）在1平方米左右木板上制作交道口模型，装上交通灯。交道口模型如图所示。 （2）交通灯控制规则如下： 1）每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿两种颜色。自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。 2）共有四种通行方式： ① 车辆南北直行、各路右拐，南北向行人通行。南北向通行时间为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。 ② 南北向左拐、各路右拐，行人禁行。通行时间为1分钟。 ③ 东西向直行、各路右拐，东西向行人通行。东西向通行时间为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。 ④ 东西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行时间为1分钟。 3）在通行结束前10秒钟，绿灯闪烁直至结束。 （3）不必自制电源。 2, 发挥部分 （1）有倒计时时间显示。 （2）若交道口出现紧急情况，交警可将系统设置成手动：全路口车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。 （3）当有119、120等特种车辆通过时，系统自动转为特种车放行，其它车辆禁止状态。特种车辆通过15秒钟后，系统自动恢复，用模型车演示。 （4）其它自选措施。 评分标准 基本要求：60分 发挥部分：50分 设计报告：20分 D题：城市交道口交通灯控制系统 摘要：本设计目 录 摘要 2 引 言 5 第1章 方案设计与论证 6 1.1 总体方案设计与比较 6 第2章 系统硬件设计 8 2.1 总体设计 8 2.2 各功能模块硬件设计及实现 9 2.2.1 交通灯四种通行模式及行车方向指示 9 2.2.2 行人通行指示及其实现 11 2.2.3 特种车检测及其实现 13 2.2.4 键盘与状态显示及其实现 13 2.2.5 语音提示及其实现 15 2.2.6 主次干道单独时间设置功能 16 2.2.7 紧急情况处理功能及其实现 16 2.2.8 倒计时计数功能及其实现 16 2.2.9 日历及时间显示功能及其实现 16 第3章 系统软件设计 17 3.1 软件总体流程图 17 3.2 软件主要子程序流程 18 3.2.1 紧急状态子程序 18 3.2.2 设置状态子程序 18 3.2.3 键盘模块程序流程 19 第4章 系统调试与测试结果分析 20 4.1 系统操作说明 20 4.2 调试 20 4.3 指标测试 21 4.3.1 测试仪器 21 4.3.2 各模块测试 22 第5章 设计总结 23 第6章 参考文献 24 附 录 25  引 言 随着社会和城市交通的快速发展, 近几年机动车辆数字急剧增加，道路超负荷承载道路，致使交通事故逐年增加。 方案设计与论证总体方案设计与比较1-1所示。 图1-1系统总体设计框图  第2章 系统硬件设计 硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方方面面很多，除了实现交通灯基本功能以外，主要还要考虑如下几个因素：①系统稳定度；；②器件的通用性或易选购性；③ 软件编程的易实现性；④系统其它功能及性能指标；因此硬件设计至关重要。现从各功能模块的实现逐个进行分析探讨。 2.1 总体设计 本设计单片机共分模块：。时钟电路复位电路4组LED数码管按照设置的通行时间（各路口默认的通行时间均为1分钟）进行倒计时，并各自进行红、绿灯显示，共有四种通行方式，分别为： 图2-2 通行方式一示意图 图2-3 通行方式二示意图 图2-4 通行方式三示意图 图2-5 通行方式四示意图 通行方式一：倒计时时间为60s（通行时间），红绿灯状态为：南北直行：绿，东西直行：红，各路右拐：绿，左拐：红，人行道：南北绿，东西红，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。如图2-2所示。 通行方式二：倒计时时间为60s（通行时间），红绿灯状态为：南北左拐：绿，各路右拐：绿，所有人行道：红。如图2-3所示。 通行方式三：倒计时时间为60s（通行时间），红绿灯状态为：东西直行：绿，南北直行：红，各路右拐：绿，左拐：红，人行道：东西绿，南北红，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。如图2-4所示。 通行方式四：倒计时时间为60s（通行时间），红绿灯状态为：东西左拐：绿，各路右拐：绿，所有人行道：红。如图2-5所示。 通行默认时间为1分钟，系统设置了任意更改功能，一般主干道通行时间要比次干道要长一些，可以根据实际情况进行调整，以提高车辆通过率，缓减交通压力。在通行结束前10秒钟，绿灯闪烁直至结束。 本设计选用双色LED发光管拼成箭头形状用来指示左右拐、直行等交通指示信息。绿色表示通行，红色则表示禁止通行。图2-6，中间箭头绿色，表示直行，两边箭头红色，表示禁止通行；图2-7，左