基于单片机的LED智能交通灯系统设计教材 .pdfVIP

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智能交通灯系统设计

一绪论

1.1智能交通控制系统的研究背景和意义

随着经济的增长和人口的增加，人们生活方式不断变化，人们对交通的需求不断增加。

城市中交通拥挤、堵塞现象日趋严重，由此造成巨大的经济与时间损失。资料显示，对日本

东京268个主要交叉路口的调查估计表明：每年在交叉路口的时间延误，折成经济报失为

20亿美元；而在我国北京市，当早晚交通高峰时，交叉路口处的排队长度竟达1000多米，

有的阻车车队从一个交叉路口延伸到另一个交叉路口，这时一辆车为通过一交叉路口，往往

需要半个小时以上，时间损失相当可观。

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。

本系统由按键、BCD数码管、LED显示、单片机系统组成。系统包括人行道、左转、右

转、直行、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、白天夜晚不同时间根据具体情况手动控制等功能。

本设计是单片机控制的交通灯控制系统。单片机即单片微型计算机。由RAM，ROM，CPU

构成，其集定时、计数和多种接口与一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛的

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应用于只能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各类单片机中最为典型和富有代表性

的一种。本设计的意义在于通过具体控制系统的设计，掌握微机控制系统设计的一般方法和

处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段。使大家能在实践教学环节中，积累设计经验，

开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。

红绿灯控制是智能交通系统的一个重要部分，本文给出了一个用单片机控制的简易交通

红绿灯自动控制系统。该系统适用于十字路口，并对放行和禁行时间进行倒计时显示（秒）。

区分人行和车行道，区分黑天白天，行人增多时可以在人行道增加时间，这些都可以人

为操控，方便简单。

1.2国外交通控制技术研究现状及其发展

智能交通系统（ITS）在日本发展于70年代，从1973年到1978年，日本成功开展了一

个叫动态路径诱导系统的实验，在这个试验中车上的驾驶员可以根据车上装载的显示器显示

的道路拥堵情况及诱导方向，选择自己达到目的地的最佳路线。从80年代中期至90年代中

期这十年间,日本先后完成了道路与车辆之间的通信系统、交通信息通信系统、超智能车辆

系统、安全车辆系统、新交通管理系统等方面的研究，在此基础上，1994年1月，由日本

警察厅，通产省，运输省，邮电省等四个部门联合成立了日本道路车辆交通智能化推进协会

用以推动ITS在日本的发展。

美国交通系统的智能化是研究最早的，始于上世纪60年代末，那时叫做电子路径导向

系统（ERGS）。中间暂停了十多年，到80年代中期后以加州交通部门研究的驾驶员寻路系统

获得了成功为契机，在美国全国开展了被称为智能化车辆——道路系统（IVHS）的研究，在

1991年成立了美国智能交通系统协会,主要宗旨是帮助和加速智能交通系统在政府和民间企

业的发展，从而有力的促进美国智能交通系统的研究的发展。1991年美国总统签署了综合

提高陆上交通效率法案，又称冰茶法案，把开发研究智能化车辆——道路系统作为国策，并

给与充足的财政支持。19945年将美国I