1、開題報告一題目來源：智能交通燈控制系統設計 二研究的目的和意義：自從1858年英國人，發明了原始的機械扳手交通燈之后，隨后的一百多年里，交通燈改變了交通路況，也在人們日常生活中占據了重要地位，隨著人們社會活動日益增加，經濟發展，汽車數量急劇增加，城市道路日漸擁擠，交通燈更加顯示出了它的功能，使得交通得到有效管制，對于交通疏導，提高道路導通能力，減少交通事故有顯著的效果。近年來，隨著科技的飛速發展，電子器件也隨之廣泛應用，其中單片機也不斷深入人民的生活當中。本模擬交通燈系統利用單片機AT89C51作為核心元件，實現了通過信號燈對路面狀況的智能控制。從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間

2、不合理、急車強通等問題。系統具有結構簡單、可靠性高、成本低、實時性好、安裝維護方便等優點，有廣泛的應用前景。國內的交通燈一般設在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發揮作用，但根據實際行車過程中出現的情況，還存在以下缺點：1兩車道的車輛輪流放行時間相同且固定， 在十字路口，經常一個車道為主干道，車輛較多，放行時間應該長些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時間應該短些。2沒有考慮緊急車通過時，兩車道應采取的措施，臂如，消防車執行緊急任務通過時，兩車道的車都應停止，讓緊急車通過。基于傳統交通燈控制系統設計過于

3、死板，紅綠燈交替是間過于程式化的缺點，智能交通燈控制系統的設計就更顯示出了它的研究意義，它能根據道路交通擁護，交叉路口經常出現擁堵的情況。利用單片機控制技術提出了軟件和硬件設計方案，能夠實現道路的最大通行效率。三國內外的現狀和發展趨勢，以及研究課題的主攻方向：在今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經成為疏導交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術在19世紀就已出現了。1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由

4、紅綠兩色旋轉式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。1914年，電氣啟動的紅綠燈出現在美國。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市5號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。而中國最早的馬路交通燈卻是誕生于1928年的上海英租界。從最早的手牽皮帶到20世紀50年代的電氣控制,從采用計算機控制到現代化的電子定時監控，交通信號燈在科學化、自動化上不斷地更新、發展和完善。但是，隨著社會的不斷進步，傳統的交通燈的缺陷也日益出現，其中設計過于死板，達不到道路的最大通行效率是最明顯的問題，紅綠燈交替變換時

5、間過于程式化。隨著我國經濟的高速發展，人們對各種交通車輛的需求量不斷增大，城市的交通擁護問題日益嚴重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制燈，通常的做法是：事先經過車輛流量的調查，利用傳統的方法設計好紅綠燈的延時，然而，實際上的車流量是不斷變化的，有的路口在不同的時間段車流量的大小甚至有很大的差異，所以說，統計的方法己不能適應迅速發展的交通現狀。本設計的目的在于設計出一個具有實用價值、性價比較高的智能交通燈控制系統。該系統性能較好，且穩定性高，可實現十字路口城鄉交通自動控制和緊急情況下能夠手動切換信號燈讓特殊車輛優先通行。設計一種以AT89C51單片機為核心芯片，并外加輸入和輸出電路，由四部分

6、組成：車檢測電路，信號燈電路，時間顯示電路，緊急轉換開關。在此交通燈系統中設計出最佳的檢測車流量大小的硬件電路，并對其主要部分進行詳細分析，完成主電路和控制電路的設計，并對智能交通燈的運行過程中存在的問題進行分析，得到可行性方案。四閱讀的主要文獻、資料名稱：1 彭樹生.PLC單片機原理及應用.機械工業出版社.2002.1.12 王曉軍.可編程控制器原理及應用.化學工業出版社.2010.9.43 杜荔編.微機原理及其接口.清華大學出版社.2011.3.14 曹克澄.單片機原理及應用.第二版.機械工業出版社.2009.1.15 龔捷.接口技術.化學工業出版社.2009.1.16 韓九強.傳感器與檢

7、測技術.清華大學出版社.2010.9.17 于泉.城市交通信號控制基礎.冶金工業出版社.2011.1.18 周蔚吾.道路交通信號燈控制設置技術手冊.知識產權出版社.2009.1.19 高欽和.可編程控制器應用技術與設計.人民郵電出版社.2004.7.110 路林吉.PLC應用開發技術與工程實踐.人民郵電出版社.2009.4.811 陳立定.電氣控制與可編程控制器.華南理工大學了版社2006.212 何衍慶.可編程控制器原理及應用技巧.第二版.化學工業出版社.2003.1.113 廖常初.可編程控制器的編程方法與應用.重慶大學出版社.2001.2.114 廖常初.PLC梯形圖程序的設計方法與技巧

8、.電工技術出版社.2004.915 廖常初.PLC梯形圖的書許控制設計法與順序功能圖.電子技術雜志.2001.第11期16 廖常初.PLC梯形圖的順序控制設計法.電子技術雜志.2001.第10期17 吳建強.可編程控制器原理及應用.哈爾濱工業大學出版社.2011.7.1218 邱公偉.可編程網絡通訊及應用.清華大學出版社.2000.319 鄭鳳翼.輕松解讀三菱FX2N系列PLC原理與應用.機械工業出版社.2011.10五要研究的內容、途徑及技術路線：設計一個十字路口的交通燈控制系統及其相關的硬件選型和鏈接，要求南北方向和東西方向兩個交叉路口的車輛交替運行，兩個方向能根據車流量大小自動調節通行時

9、間，車流量大，通行時間長，車流量小，通行時間短。在各方向的車輛處于通行的狀態時，相對應的人行橫道也應處于通行狀態。要達到預期的效果，首先通過光電計數器來統計各個方向的車流量，然后將數據傳輸到計算機芯片進行處理，最后通過計算機來控制紅綠燈的讀秒時間。在實現這一系列的預期目標的過程中，可能牽涉到光電計數器，數據傳輸以及接口技術等相關知識。而在智能控制這一塊則主要選擇以PLC為基礎的代碼編程。PLC的選擇以及相關實現程序的編寫是此次設計的中心環節，也是要解決的主要問題。當然其中也可能牽涉到光電計數器的選擇與設置，數據的傳輸與走線等相關的問題等待解決。六工作的主要階段：第1步， 選題；第2步， 收集、閱讀、整理資料；第3步， 論證與組織，進行簡單的大體框架設計，并撰寫文獻綜述、開題報告、外文翻譯等工作；第4步， 撰寫論文正文；第5步， 與老師討論論文的修改方案以及最終的定稿；第