1. 研究目的与意义
随着我国社会经济的快速发展以及现代化进程的不断推进，与此同时，经济的发展给交通带来了一些难以解决的问题，道路拥挤现象日趋严重。近年来，国外偏向于引进自适应理论来对交通控制系统进行研制，代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES。我国交通领域发展起步较晚，建立及健全交通系统，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统是当前的主要任务，本课题基于单片机设计交通灯控制系统，实现交通灯控制系统的基本功能，通过按键调整主次干道的通行时间，以最大限度地减少十字路口的车辆平均延误时间，提高路口通行能力，从而达到缓解交通拥挤的目的。在交通控制系统设计在改善交通情况的同时，在设计应用过程中也可锻炼自身的技术能力和设计经验，提高个人水平。
2. 课题关键问题和重难点
本文设计一种基于单片机的智能交通灯控制系统，使其除了具有交通灯控制的基本功能外，还可以统计各个方向路口的车流量，并根据统计结果动态设置通行时间，以最大限度的提高路口车辆的通行速度。该系统主要由两点改进措施及其他难点：
1.设置紧急状况处理按键，当出现紧急状况（如特种车辆通过时）按钮按下各方向全部变红灯；
2.根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间，实现控制当前交通灯时间使LED显示器进行倒计时工作与状态灯保持一致，并且如何简单准确的进行车流量检测；
3. 国内外研究现状（文献综述）
城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段由于交通的各种矛盾不断出现人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来从而促进了交通自动控制技术的不断发展。早在1850年城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。世界上第一台交通自动信号灯的诞生拉开了城市交通控制的序幕1868年英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯用来控制交叉路口马车的通行但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。1914年及稍晚一些时候美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯它们采用电力驱动与现在意义上的信号灯已经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯这是城市交通自动控制的起点。
综合分析国内外先进的城市交通控制系统结合我国城市道路及交通的实际情况同时也对今后城市交通与道路建设的发展的前瞻性考量我国道路智能交通控制系统的发展模式应具有如下功能，首先多模式化，首先从系统结构上吸收集中式SCOOT、分布式SCAT等智能交通系统的长处在控制范围内各个区域采用灵活可转换的系统结构使系统结构根据交通流的区域变化而改变。此外充分根据不同地区实时交通情况对路口能力最大、延迟时间最短等作为遴选不同系统的参考标准。其次智能化，随着信息技术的高度发展作为道路交通控制系统所承担的工作不仅仅是对交通流的引导更承担了诸如为车辆提供道路交通信息的职能利用对车辆的CPS诱导使道路通行更加顺畅。再者规整化，任何控制系统都是立足于具体的道路和交通条件所以采用道路的方法和疏导交通流的方法对控制系统会有很大的参考作用。我国在建立完整的道路交通控制系统之前必须针对道路状况和交通流做出若干种交通疏导预案和道路使用预案从而使交通和道路更加规整。最后通用性和模块化，根据计算科学的发展我国在制定和实施智能交通控制系统时必须在硬件设计和软件编程上采用通用化和模块化有利于将来的逐步升级和换代。
单片计算机是将电子计算机的基本环节如:CPU存储器总线输入输出接口等采用集成电路技术集成在一片硅基片上。由于单片计算机体积很小仅手指般大小功能强控制功能强大、指令简单等它还具有抗干扰性强、可靠性高、电磁辐射小、更新换代速度慢等优点因而广泛用于电子设备中作控制器之用。基于整个交通控制系统的发展情况本设计主要进行如下方面的研究用智能、集成且功能强大的单片机芯片为控制中心设计出一套十字路口的交通控制系统以指挥该路口的实时通行状态。城市交通是一个高度综合而又复杂的问题必须从政策、机构、体制、管理、收费价格、基础设施建设和投资各个方面同时入手解决。我国城市经济和社会的高速发展使得社会对交通的需求急剧增加也对此提出了严峻的挑战。要保证高效安全的交通秩序除了制定一系列的交通规则还必须通过一定的科技手段加以实现。目前交通控制进行深入分析的基础上运用实时调整智能化控制的实现技术拟将实时调整车辆通行时间的算法与单片机控制作用相结合提出多时段多相位控制的单片机交通控制系统来实现基本交通灯功能、倒计时显示、车流量多时段调整、多相位、急车强行通过、通行时间手动设置等功能实现多时段多相位控制的交通控制系统。
4. 研究方案
本系统采用MSC-51系列单片机为基础来设计交通控制系统进行交通灯路口的管理：
1.根据单片机硬件设计原则，确定硬件电路参数设计方法；
2.电路参数确定下来后，搭建电路调试，在调试过程中解决硬件部分的问题；
5. 工作计划
2022年12月05日～2022年12月18日（2周）：确定题目，智能交通控制技术相关文献调研分类整理及阅读消化。
2022年12月19日～2017年01月08日（3周）：完成文献查阅，明确交通控制系，统的设计思路及方法步骤，完成开题报告。
2017年01月09日～2022年02月05日（4周）：进行基于单片机的交通控制灯系统的系统硬件电路设计，完成原理图，PCB图的设计。
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