复杂路口交通灯控制系统设计开题报告

 2022-10-14 16:19:38

1. 研究目的与意义

当今世界,随着城市机动车量的不断增加,交通拥堵严重,导致出行时间增加,能源消耗加大;交通事故频发,对人类生命安全造成极大威胁;空气污染和噪声污染程度日益加深等问题成为人们不得不面临的严峻问题。城市交通是城市生活的经济命脉,是衡量一个城市文明进步的一个标志。对于城市经济的发展和人民生活水平的提高起着十分重要的作用。城市的交通拥堵,大部分是由于十字路口的通行能力不足或没有充分利用造成的。对十字路口进行科学的管理是保障十字路口的交通安全和充分发挥十字路口的通行能力的重要措施,是解决城市交通问题的有效途径。在这种背景下,结合我国城市道路交通的实际情况,开发出符合我国城市自身交通格局的交通信号灯是我国当前主要任务。本次课题拟利用单片机设计一套复杂路口的交通信号灯并带有读秒功能,熟练运用专业知识,培养动手以及分析解决问题的能力。

2. 课题关键问题和重难点

本课题需要在熟悉交通系统控制情况下,确定单片机的型号、写出单片机程序,撰写设计论文。

关键问题一:有效减少车流量较多一方向的拥堵现象的方法。解决办法:当某一方向车流量较多时,由于通行时间较短,造成此方向拥堵而另一方向没有车辆等待通行,解决这一现象需要改变车流量多的方向通行时间加长,可以使用按键来控制路口两方向的通行时间和暂缓通行时间,车流量较多的方向可以加长通行时间,车流量较少的方向可以相对减少通行时间,这样就解决了当单向车流量较多时造成的拥堵,使路口的通行车辆流量达到最大。

关键问题二:交通灯控制系统原理图元器件的选择与布局。解决办法:原理图中元器件的选择是设计中的关键,需要通过设计所要达到的要求选择元器件。此系统可分为两个功能模块,一是完成普通的交通灯控制系统,根据此功能要求先选择出要用到的元器件,二是能用按键控制其通行时间和暂缓通行时间,根据此功能再一次选择元器件,最后根据要求完成原理图。这样可以避免元器件的多选,也便于编程工作的展开。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

[1].单片机的结构以及作用

单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 现在的单片机功能越来越强大,集成度越来越高,有很多曾经的外围器件都已经在内部集成。它的功能很多:比较器;模数、数模转换器;PWM;多种多样的接口;LCD驱动;存储器等等。

1、交通灯和倒计时显示如今,城市交通越来越拥堵,如何更加有效的利用时间是解决城市交通道路的一个重要难题。交通灯红、黄、绿显示可以缓解交通道路堵塞,倒计时显示可以更加有效的控制道路上的车速。假如前面十字路口是红灯,那么这方向的车辆就回减慢行驶速度,如果是黄灯,那么正在等待的车辆就可以有充足的准备。2、检测和调整电路随着我因经济建设的蓬勃发展,城市人口和机动车拥有量在急剧增长,交通流量日益加大,交通拥挤堵塞现象日趋严重,交通事故时有发生。车辆检测器作为智能交通系统的基本组成部分,在智能交通系统中占有重要的地位。现阶段,车辆检测器检测方式有很多,各有其优缺点,如红外线检测器、地磁检测器、机械压电检测器,磁频检测器、波频检测器、视频检测器等。一般车流量检测器采用传感器 单片机 外围器件来实现。本设计使用红外线检测器。如果遇到违规车辆,就会自动报警。目前困内使用的红绿灯显示的时间是根据东西方向和南北方向的车流量来调整的,井自动切换,以保证最佳的道路交通控制状态。3、特殊车辆通过在紧急的情况下.如遇到119,120等特殊车辆的时候。需要做紧急处理。此设计在控制系统中设置了一个允许特殊车辆通过的按键,按下此键,可以使特殊车辆顺利通过。4、复位按钮除系统根据车流量自动控制调整,也可以通过按键进行手动复位重新调整时间,增加了人为的可控性。使用手动复位装置可以处理紧急的事情,使系统避免一些因自动故障和意外的发生。

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4. 研究方案

1、查阅资料

针对所选的题目查找设计所需要的资料,了解相关的一些信息。

2、熟练掌握设计所需要的内容

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5. 工作计划

第1周:毕业实习,熟悉课题 。

第2周:完成毕业实习报告,查找并消化与课题相关的中、英文资料。

第3周:根据任务书研究内容搜集资料,理论知识准备开题 。

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