开题报告-基于单片机设计交通信号控制器.docVIP

选题的依据及意义： 道路是一种资源，总是相对稀缺的，为了合理分配并高效利用这种资源，所以才有交通法规，有路灯、路牌等设施是来配合来安全、合理、公平并高效地分配这种资源的。 本来有两条路，可是有时候，他们必须交叉，这样，原来占用两条路的车辆行人，到了这里，必须共享重叠的道路面积、或者说重新分配交叉路口这个特殊地带的道路资源。所谓交叉路口，就是两条路重叠的部分，在这里，如果不做特殊设计—比如拓宽、立体交叉等，原来两条路上的车各自占有100% 的道路，到这里平均只有50%了。 如果车特别少，也就是说资源不是很稀缺，大部分时候车到了这里，不会遇到其他车也要通过，分配规则就不是那么重要，看看没车过去就是了，偏远乡村、野外的路口就是这样。如果车更多一些，比如说，一辆车到了这里，经常会遇到其他车也到来，这时候如果没有分配规则，就会出现两辆甚至更多的车抢占资源的情况，会造成交通事故，不但降低通行效率，还会危及安全。 最简单的办法，是在某些或全部方向的路口设置一个停车标记（stop sign），每辆车见了停车标记，“必须”先完全停下来（full stop），如果没有其他车也同时到达，才可以重新起步通过，如果多辆车差不多在同一时间到达，很简单----“先到先走”，所谓先到，不是先到达这一地 带，而是先到达“停车线”，大家注意，停车线是很重要的交通标记，各个方向的停车线实际上组成了一个封闭的图形，在这个区域内，就是路口大家要共享的交通 资源，如果车辆较多，大家都守这个规则，你看到了的会是一边轮流走一辆车的景象，因为即便有一个方向车再多，排起长队，第一辆后面的车也不会比另一方向的 第一辆更早到达停车线。 这样做很安全，似乎也公平，但带来的问题是通行效率低，每一辆车到了有停车标记（stop sign）的路口，都需要完全停下拉再重新起步，如果没有路口直行的通行效率是100% 的话，这种路口的通行效率就会降低到50%以下。 更好的办法是设置交通信号灯，红灯方向的车辆需停下来等待，而绿灯方向车辆直接通行，不用减速甚至停下，交通效率就会比设停车标记（stop sign）的路口高很多，接近100%通行效率。问题是刹车需要时间，你不知道何时出现红灯，等看见红灯再刹车，很可能车会停在路口中间，影响其他车辆通 行，这是最忌讳的情况，因为既然路口的交通资源稀缺的地方，车辆在此地带占用时间越短就约好，要尽量保持路口地带的Clear。 所以本课题我选择以8051为核心实现对信号灯的控制，8051单片机片内含有4KB的掩膜ROM程序存储器和128B的RAM数据寄存器，可寻址范围为64K；它具有较高的性价比，体积小，可靠性高，控制能力强，使用方便等特点，是保证交通顺畅的较佳选择。 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）： 国内外研究现状 交通灯的历史其实很简单。从最初的手牵皮带转动灯箱，到20世纪的电气控制，从采用计算机控制到电子监控感应，发展时间接近140多年。 信号灯颜色的选择 英国人择红绿两色的原因，据传言是因为当时英国妇女着红装代表已婚，绿装代表未婚。1859年10月，英国有一位纱厂的工人想了一个方法，就是用灯光颜色来控制交通，发明了一盏有活动帽檐的油灯到伦敦，但是这个发明并未引起当时政府重视，后来由于英国议会大厦前经常发生马车与人相撞的事故，人们才再次相起这个有意思的发明。 世界上第一套正式开始使用的交通信号灯是在1868年12月10日，这套高7米，由得呵忒设计的红绿颜色的煤气交通灯出现在伦敦议会大厦前的路口。由一名警察握一根杆子，牵动皮带转换红绿两种颜色：红灯停，绿灯行。英国选择这两种颜色的原因就如上所述。不过这套信号灯只工作了23天，停止的缘由是煤气灯突然爆炸，使一位交通警察殉职。 信号灯技术进步的历史 美国人带来了交通灯的主要技术进步，在3年内交通信号灯有60项专利由美国人获得。交通灯于是在美国人的系统性实验中不断进化，更新换代速度变快，1914年，美国克里夫兰市首先在各个街道中恢复交通灯，纽约、芝加哥等乡落也逐渐有了交通信号控制系统。 未来发展趋势 道路交通信号灯是交通安全产品中的一种类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。交通信号灯的种类主要有:机动车道信号灯,人行横道信号灯,非机动车道信号灯,方向指示信号灯,移动式交通信号灯,太阳能闪光警告信号灯,收费站天棚信号灯。 在未来的发展趋势中，交通灯应该更加智能化、人性化。支持自动调整亮灯时间的功能。并且可以感应路口的交通情况，及时的对突发情况做出相应调整，使司机或行人可以顺利通过路口，避免交通事故和意外事故发生。 本课题研究内容 在老师的指