开题报告-基于单片机的交通灯控制设计.docVIP

选题的依据及意义： (一)选题依据 近些年来，伴随着科技的快速发展，单片机已经不断的深入到我们活当中，同时带动传统控制检测技术日益更新，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，在单片机的学习和应用当中，单纯的单片机知识是明显不足的，还需要根据具体的硬件结构以及针对具体应用对象特点进行软硬结合学习加以完善。在信息化时代，人们对单片机的要求越来越高，因为它的智能化在我们的生活、学习、科研、工作中所产生的便利是有目共睹的，交通灯就是其基本应用的一个表现。 交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。本论文正是以此为出发点，对单片机控制的交通信号灯模型作了较详尽的介绍。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）： 国内外研究现状： 在我国大中小城市，十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，是司机和行人的行为准则。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。当前，国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔，并自动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。在交通灯的通行与禁止时间控制显示中，通常要么东西、南北两方向各50秒；要么根据交通规律，东西方向60秒，南北方向40秒，时间控制都是固定的。交通灯的时间控制显示，以固定时间值预先“固化”在单片机中，每次只是以一定周期交替变化。但是，实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的，是高度非线性的、随机的，还经常受认为因素的影响。采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费，出现绿灯方向车辆较少，红灯方向车辆积压。其最大的缺陷就在于当路况发生变化时，不能满足司机与路人的实际需要，轻者造成时间上的浪费，重者直接导致交通堵塞。 近年来,欧洲和美国、日本相继建立智能交通控制系统。这些系统大多数的都在道路上安装了磁性环路检测器,还使用了新型的探测器技术和设备,等。现代设备技术结合控制理论和现代科学的管理技术,使交通控制系统越来越完善。随着研究控制理论的一些学者在交通控制研究领域提出了一些新的方法和新思路。如静态多段配时控制、准动态多段配时控制、最优控制、大系统递阶控制、模糊控制、神经网络控制，网络路由控制等。 （二）未来发展趋势 当前世界广泛使用的最具代表性却有实施的城市道路交通信号控制系统有英 国的TRANSYT与SCOOTS交通控制系统和澳大利亚的SCATS系统。在信号机的发展过程中，自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比如上面所说的SCOOTS与SCATS系统。最近几年，国外仍偏向于引进自适应理论来对交通控制系统进行研制，特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统，具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES. 我国交通领域的发展起步比较晚，基本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会发展的要求，才建立及健全交通系统的。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，体质，管理，收费价格，基础设施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。阿拉尔市是一个正在飞速发展的城市，但是市里的交通灯却只是式简单的固定电路控制，不能根据阿拉尔市的具体发展情况来改变。运用单片机来控制交通信号灯，就可以改变这些问题 本课题研究内容 通过查找资料和文献，了解交通灯的发展历史及其发展趋。掌握交通灯的工作原理，以及单片机在交通灯上的应用的具体方法和流程。本课题以8051CPU为核心，多种外围接口芯片组成的交通信号灯，要求能够指示交通信号，控制交通信号，并显示交通信号灯的时间值，探讨其他的交通信号灯的控制方法，并比较各种方法的优缺点及实用效率。 本课题研究方案 本设计以单片机为核心，通过软件进行模拟仿真，然后在8051实验机上调试，以此来实现交通灯控制系统的1.设计原理简单，实验设备常见； 2.编程灵活利于改变和调整；3.软硬件分开设计，便于修改组合形成各种路型的交通灯。 工作进度：1.接收任务书，查找资料； 2.查找与课题相关的外文资料,并译成中文； 3.复习微机原理，学习汇编语言； 4.初步分析，建立硬件与软件的框架结构； 5.设计硬件电路，编写汇编程序并上机调试； 6.开始撰写论文，准备论文答辩。[1] 赵全利,肖兴达.单片机原理及应用[M].第2版，北京：机械工业出版社,2007. 7. [2] 黄港元，电工电子实践指导[M].南昌：江西科学技术出版社，2003，1. [3] 张毅刚、彭喜元、董继成.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社,2004. [4] 孙传友、孙晓斌. 感测技术基础[M]．北京：电