毕业设计_基于单片机的道路管理系统设计.docVIP

毕业设计报告（论文） 题 目： 基于单片机的道路管理系统设计 所 属 系： 自动化技术系 班 级： 电子0921班 摘 要 设计一款具有车流量检测并给予优化设置功能的道路管理系统。阐述地感线圈检测器，微波车辆检测器，视频车辆检测器，红外对射车辆检测器的工作原理，并进行了优缺点的比较。红外对射检测具有低功耗，寿命长，以及良好的抗干扰性，可全天候工作的优势，最终选定其作为基础进行电路的设计，确定了基于单片机的道路管理系统的主体控制器。设计电源电路、单片机最小系统、数码管显示电路、红外检测电路，并且设计了流程图和程序。此系统以具有车流量检测并给予优化设置的功能而领先于其他系统。 关键词 车流量检测 单片机 道路管理系统 红外检测 目 录 1 前言 1 2 车流辆检测的选择 1 2.1 地感线圈检测器 1 2.2 微波车辆检测器 2 2.3 视频车辆检测器 2 2.4 红外对射车辆检测器 2 3 方案设计 3 3.1 整体方案设计 3 3.2 电源电路设计 4 3.3 最小系统电路设计 4 3.4 键盘电路设计 7 3.5 显示电路设 8 3.6 红外检测电路设计 9 4 程序设计 10 4.1 流程图 10 4.2 程序清单 12 5 结论 18 参考文献 18 致谢 18 1 前言 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 2 车流iu.2 MOV A,R3 ;R3 辆检测的选择 2.1 地感线圈检测器 环形线圈车辆检测器是传统的交通检测器，其工作原理为在道路埋设感应线圈，感应线圈与车辆检测器。当车辆经过线圈时，由于线圈电感量的变化，车辆的通过状态将被检测到，同时状态信号传输给车辆检测器，由其进行采集和计算。环形线圈车辆检测器相对于其他检测器具有低成本、高可靠性、高检测精度、全天候工作的优点，是目前应用最广泛的车辆检测器。 图1 道路管理系统总框图 3.2 电源电路设计 单片机实验开发板提供了一个9伏400毫安的外接交流电源，它能空载输出12伏的直流电压，稳压电源输出的直流电压通过专门的电源插座把直流电压引入实验开发板，左边两个是12伏的电源滤波电容，一般大电容旁边并联一个小电容的目的是降低高频内阻，因为大的电解电容一般采用卷绕工艺制造，所以等效电感较大，小电容可以提供一个小内阻的高频通道，降低电源全频带内阻。（如图2所示） 图2 电源模块的设计 一路直接提供12伏的直流电源，主要是提供给继电器使用的，另一路通过三端稳压芯片7805稳压成5伏直流电源提供给单片机系统使用，右边两个电容是5伏电源的滤波电容，电阻和绿色的LED组成5伏电源的工作指示电路，只要电源部分正常，绿色的LED1就会点亮