基于单机片带遥控功能交通灯控制系统.doc

带遥控功能的交通灯控制系统 摘要： 十字路口车辆穿梭，行人熙囔，车行车道，人行人道，有条不紊。那么，靠什么来实现这井然有序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯的控制方式很多。 本文提出了一种单片机自动控制交通灯的方法。同时给出了软硬件设计方法，设计过程包括电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。本文对十字路口状态预设为两种，一种是正常状态，另一种是紧急状态，并分别用黄、红、绿色灯的不同组合来表示。系统包括人行道、左转、右转，直走以及基本的交通灯功能。还具有倒计时、时间配置、紧急情况处理、交警遥控控制等手动功能。 关键词：交通灯 红绿灯 手动控制STC10F04目录 带遥控功能的交通灯控制系统 1 摘要： 2 目录 3 1 绪论 4 1.1 课题背景 4 1.2 城市交通信号灯的研究现状 4 1.3 研究的意义 5 1.4 设计要求 6 2 研究内容及基本思路 7 2.1 研究内容 7 2.2 基本思路 7 3 系统设计 10 3.1 单片机最小系统 10 3.2 键盘输入模块 13 3.2 数码管显示模块 13 3.3 通行灯显示模块 15 3.4 遥控及接收电路 16 4 系统软件设计 17 4.1 编程语言介绍 17 4.2 软件总体流程图 19 4.3 红绿灯循环显示模块 21 4.4 遥控部分程序 23 5 结论 26 参考文献 27 致谢 28 附录一：电路原理图 29 附录二：程序 30 1 绪论 1.1 课题背景 科学技术的进步促进了交通工具的现代化。而人类社会以及经济的发展加剧了交通的堵塞程度。尤其在大中城市，普遍存在着机动车辆运行效率低下的问题。该问题严重影响着经济的发展以及居民的日常生活。 为了提高机动车辆的运行效率，可以从改造交通网络和改进交通控制技术两个方面进行研究，本课题仅涉及到交通控制技术的内容。 1.2 城市交通信号灯的研究现状 利用红绿灯来控制管理交通的方式己有百余年的历史。交通信号诞生于1868年，最早采用燃气燃烧发光，随着科技的进步和交通的发展，交通信号灯不断的获得改进，今天已达到了完全自动化的水平。交通信号灯的作用主要是从时间上将相互冲突的交通流分离，使其在不同的时间通过，以保证行车安全；同时交通信号对于组织、指挥和控制交通流的流向、流量以及维护交通秩序等均有非常重要的作用。 信号灯控制经过一个多世纪的蓬勃发展，主要包含了以下主要几个控制模式: 一、单交叉路口的控制：这种控制形式用于单个有信号的路口。在这种路口，交通流的控制不考虑邻近的有信号路口的控制情况，即“点控”。 二、干线交叉路口的控制(开放网络)：这种控制形式用于沿干线街道的多个有信号的路口，主要考虑的是为沿干线行进的交通流提供方便。在这种情况下，各路口信号的运行必须作为一个系统来考虑，即“线控”。 三、闭合网络的控制：这种控制形式用于一组相邻的有信号路口，从信号控制的角度看，必须考虑联锁。城市商业区的交通控制就是一个典型例子，即“面控”。 现阶段，按交通信号灯的运行方式而言，基本上可划分为两大类：其一是按固定配时方案运行的；其二是由车辆检测器提供的实时交通信息控制信号灯的运行，即按信号灯的实时配时方案运行。 一、固定配时方案控制系统 这种系统有一个或一系列事先经脱机运算确定的配时方案。各路口信号机则严格地执行这些方案。在事先确定的配时方案中，绿灯时间的长短、信号周期以及每个方向上绿灯的起始时间都是相对固定的，亦即在某一确定的时间区段中，上述这些配时参数保持不变。 二、实时配时方案控制系统 这种系统是由车辆感应检测器将检测到的车辆到达信息传输给信号控制器，信号控制器将这种实时的交通信息对信号灯实行实时控制。包括每种灯色显示时间的长短和各进口方向灯色的转换时序等。因为要利用车辆感应检测器，如环形线圈、红外探头等，系统的投资要增加，但这种系统在信号配时控制上具有很大的灵活性，信号周期时间的有效利用率较高。 目前，应用中的城市交通控制系统主要有两种：一种是以澳大利亚SCAT系统为代表的实时配时方案选择系统：另一种是以英国SCOOT系统为代表的利用联机交通模型计算配时参数的控制系统。这两种系统在我国都已引进，并在实际中正式使用，但控制效果都不尽人意。因为城市交通系统是一个不确定影响因素众多的复杂系统，传统的通过建立精确数学模型或预先人为地设定多套方案，难以做到尽善尽美，尤其是我国的城市交通车辆种类多，兼有自行车和行人的干扰，更是如此。为此，非常有必要继续对交通信号灯控制系统进行研究，在原有系统的基础上进行更新和改进。 1.3 研究的意义 对于城市道路的畅通，采用有效的控制措施，最大限度地提高道路的使用效率是城市道路交通控制的重要内容。道路交叉口处的交通信号灯是城市道路网中的主要控制设施，