2021年智能交通灯控制系统的设计
智能交通灯控制系统的设计与实现
智能交通灯控制系统的设计与实现随着城市化进程的加速，城市道路交通越来越拥堵，交通管理成为城市发展的一个重要组成部分。
传统的交通信号灯只具备固定时序控制交通流量的功能，但随着技术的进步和智能化应用的出现，要求交通信号灯具备实时性、自适应性和智能化，因此，智能交通信号灯控制系统应运而生。
本文将从软硬件系统方面，详细介绍智能交通灯控制系统的设计与实现。
一、硬件设计智能交通灯控制系统的硬件部分由四个部分组成：单片机系统、交通灯控制器、传感器及联网模块。
1. 单片机系统单片机是智能交通灯控制系统的核心，该系统选用了8位单片机，主要实现红绿灯状态的自适应和切换。
在设计时，需要根据具体情况选择型号和板子，选择时需要考虑其开发环境、风险和稳定性等因素。
2. 交通灯控制器交通灯控制器是智能交通灯控制系统中的另一个重要部分，主要实现交通信号的灯光控制。
在控制器的设计时，需要考虑网络连接、通信、数据传输等多方面因素，确保系统的稳定性和可靠性。
3. 传感器传感器主要负责采集道路交通信息，包括车辆数量、速度、方向和道路状态等，从而让智能交通灯控制系统更好地运作。
传感器有多种类型，包括磁感应传感器、摄像头、光电传感器等，需要根据实际需求选择。
4. 联网模块联网模块主要负责智能交通灯控制系统的联网和数据传输，包括存储和处理车流数据、上传和下载数据等。
在设计时，需要考虑网络连接的稳定性、数据安全等因素，确保智能交通灯控制系统的连续性和可靠性。
二、软件设计智能交通灯控制系统的软件部分主要由两部分组成：嵌入式系统和上位机系统。
1. 嵌入式系统嵌入式系统是智能交通灯控制系统的主体，主要设计车流量检测、信号灯状态切换等程序。
为了保证系统的自适应性和实时性，需要采用实时操作系统，如FreeRTOS等。
在软件设计阶段，需要注意设计合理的算法和模型，确保系统的准确性和稳定性。
2. 上位机系统上位机系统主要实现智能交通灯控制系统的监控和管理，包括车流量监控、灯光状态监控、信号灯切换和日志记录等。
智能交通灯控制系统的设计与实现
智能交通灯控制系统的设计与实现一、引言随着城市交通的不断拥堵，智能交通灯控制系统的设计与实现成为改善交通流量、减少交通事故的关键。
本文将对智能交通灯控制系统的设计原理和实际应用进行深入探讨。
二、智能交通灯控制系统的设计原理智能交通灯控制系统的设计原理主要包括实时数据收集、交通流量分析和信号灯控制决策三个方面。
2.1 实时数据收集智能交通灯控制系统通过传感器、摄像头等设备实时采集车辆和行人的信息，包括车辆数量、车速、行人密度等。
这些数据可以通过无线通信技术传输到中央服务器进行处理。
2.2 交通流量分析在中央服务器上，通过对实时数据进行分析处理，可以得到不同道路的交通流量情况。
交通流量分析可以包括车辆流量、行人流量、车速和拥堵程度等指标，为后续的信号灯控制提供依据。
2.3 信号灯控制决策基于交通流量分析结果，智能交通灯控制系统可以根据交通状况智能地决定信号灯的开启和关闭时间。
优化的信号灯控制策略可以使车辆和行人的通行效率达到最大化。
三、智能交通灯控制系统的实现智能交通灯控制系统的实现需要使用计算机技术、通信技术和物联网技术等多种技术手段。
3.1 计算机技术的应用智能交通灯控制系统中的中央服务器需要配置高性能的计算机系统，以支持实时数据的处理和交通流量分析。
同时，通过计算机系统可以实现信号灯控制策略的优化算法。
3.2 通信技术的应用智能交通灯控制系统需要使用通信技术实现各个交通灯和中央服务器之间的数据传输。
传统的有线通信和无线通信技术都可以应用于智能交通灯控制系统中，以实现数据的实时传输。
3.3 物联网技术的应用智能交通灯控制系统可以通过物联网技术实现与交通工具和行人之间的连接。
车辆和行人可以通过智能终端设备向交通灯发送信号，交通灯可以实时地根据这些信号做出相应的决策。
四、智能交通灯控制系统的实际应用智能交通灯控制系统已经在一些城市得到了广泛的应用。
4.1 交通拥堵减少智能交通灯控制系统根据实时的交通流量情况，可以合理地分配交通信号灯的开启和关闭时间，从而避免了交通拥堵现象的发生，提高了道路的通行效率。
智能交通灯控制器的设计
智能交通灯控制器的设计随着城市化进程的不断加速，交通拥堵成为了城市管理者面临的一大难题。
智能交通灯控制器作为解决交通拥堵的关键技术之一，受到了城市管理者和科研人员的广泛。
本文将围绕智能交通灯控制器的设计展开讨论，介绍其功能、应用范围、设计思路、实现效果、应用前景以及结论。
关键词：智能交通灯控制器、交通管理、城市化、设计思路、实现效果、应用前景智能交通灯控制器是城市智能交通系统的重要组成部分，它可以通过调节交通信号灯的灯光时序有效提高交通流畅度，缓解交通拥堵。
与传统交通灯控制方式相比，智能交通灯控制器具有更大的灵活性和适应性，能够更好地应对城市交通的复杂性和动态性。
智能交通灯控制器主要具有以下功能：（1）能够实时监测道路交通流量；（2）根据交通流量情况自动调整交通信号灯的灯光时序；（3）具备互联网远程控制功能，可以实时调整交通信号灯的灯光时序；（4）能够与城市智能交通系统其他设备进行联动，实现智能化交通管理。
硬件设计智能交通灯控制器硬件部分主要包括：（1）传感器，用于实时监测道路交通流量；（2）微处理器，用于处理传感器采集的数据，并输出控制信号；（3）通讯模块，用于实现远程控制和数据传输；（4）电源模块，用于提供稳定的工作电压。
智能交通灯控制器的软件部分主要包括：（1）数据采集程序，用于实时采集传感器数据；（2）数据处理程序，用于处理采集的数据，并输出控制信号；（3）远程控制程序，用于接收远程控制信号，并调整交通信号灯的灯光时序；（4）联动控制程序，用于与其他城市智能交通系统设备进行联动。
智能交通灯控制器相比传统交通灯控制方式具有以下优势：（1）能够实时监测道路交通流量，并根据实际情况自动调整交通信号灯的灯光时序，有效提高交通流畅度，缓解交通拥堵；（2）具备互联网远程控制功能，可以实时调整交通信号灯的灯光时序，便于交通管理部门对交通进行统一调度；（3）能够与其他城市智能交通系统设备进行联动，提高交通管理效率。
交通灯PLC控制系统设计
交通灯PLC控制系统设计交通灯是城市交通管理的重要组成部分，交通灯控制系统的设计对于保障交通安全和优化交通流量起着关键作用。
PLC（可编程逻辑控制器）技术在交通灯控制系统中得到了广泛应用，本文将从系统设计的整体框架、PLC程序设计、硬件选型以及系统特点等方面来详细介绍。
交通灯PLC控制系统设计的整体框架主要包括信号采集模块、信号处理模块、控制模块和执行模块四部分。
信号采集模块主要负责将交通流量、行人流量等信息转化为电信号输入给PLC控制器；信号处理模块对采集到的信号进行处理，如检测交通流量的高低以及行人通过的情况；控制模块根据信号处理结果，生成控制信号输出给执行模块；执行模块实现交通灯的控制，通过电路和执行器实现交通灯的开关。
PLC程序设计是交通灯PLC控制系统设计的核心部分，主要包括输入端口设置、控制逻辑设计、输出端口设置和通信设置等。
在输入端口设置中，确定采集到的数据类型和数据源，如交通流量和行人流量分别通过传感器采集。
控制逻辑设计是根据交通灯的状态和信号控制规则确定交通灯的控制方式，比如根据交通流量高低切换交通灯的状态。
输出端口设置是将确定好的控制信号输出到对应的执行模块，如输出信号控制交通灯的红绿灯状态。
通信设置是实现与其他相关系统的联动，如与监控系统的数据交互。
硬件选型是交通灯PLC控制系统设计的重要环节，主要包括PLC控制器、传感器、执行器和电源等。
PLC控制器应该具有高性能、稳定可靠的特点，能够满足交通灯控制系统的需求。
传感器的选型应基于交通流量和行人流量的检测需求，常用的有光电传感器、气压感应器等。
执行器的选型应根据交通灯的类型确定，如LED灯管、数码管等。
电源的选型应满足交通灯控制系统的供电需求，选用稳定可靠的电源。
交通灯PLC控制系统设计具有以下特点：灵活性高、可靠性强、实时性好。
PLC控制器的可编程性使得交通灯的控制逻辑可以根据实际需求进行灵活调整，满足不同时间段的交通流量要求。
PLC的智能交通灯控制系统设计..
PLC的智能交通灯控制系统设计--智能交通灯控制系统设计文档1-引言1-1 目的和范围本文档旨在设计一套基于PLC的智能交通灯控制系统，用于实现交通流畅和安全管理。
1-2 定义●PLC：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种可编程数字运算控制器。
●智能交通灯：根据实时交通信息和需求，自动调整交通灯的信号显示。
●交通流畅：指通过合理的交通信号控制，减少交通拥堵和延误，提高交通效率。
●安全管理：通过合理的交通信号控制，确保道路交通的安全性和可靠性。
2-系统架构设计2-1 系统组成部分●PLC控制器●交通灯信号灯●交通检测传感器●人行横道信号灯●数据通信模块2-2 系统工作原理智能交通灯控制系统通过交通检测传感器获取实时交通信息，根据预设的控制算法，向信号灯发送指令来调整信号显示。
同时，通过数据通信模块与其他交通管理设备进行通信，实现跨路口协调控制。
3-系统硬件设计3-1 PLC控制器选型选择适宜的PLC控制器，满足系统的输入输出要求和性能需求。
3-2 交通灯信号灯设计根据道路交通需求和交通管理规范，设计合适的交通灯信号灯，包括信号显示颜色和亮度。
3-3 交通检测传感器选型选择适宜的交通检测传感器，可根据车辆和行人的实时情况，提供准确的交通流量数据。
3-4 人行横道信号灯设计根据行人需求和交通管理规范，设计合适的人行横道信号灯，保证行人安全过马路。
3-5 数据通信模块选型选择适宜的数据通信模块，实现系统与其他交通管理设备的数据交互和远程控制。
4-系统软件设计4-1 PLC编程使用PLC编程软件进行控制算法的编写，实现交通灯信号的动态调整。
4-2 信号灯控制算法设计设计合理的控制算法，根据实时交通信息和需求，动态调整交通灯信号显示。
4-3 数据通信协议设计设计系统与其他交通管理设备之间的数据通信协议，实现数据交互和远程控制。
5-系统测试与验证5-1 硬件测试对系统硬件进行功能测试，确保各部件正常工作。
智能交通灯控制系统设计
智能交通灯控制系统设计
1. 介绍
智能交通灯控制系统是一种基于现代技术的交通管理系统，旨在提高交通效率、减少交通拥堵和事故发生率。
本文将探讨智能交通灯控制系统的设计原理、功能模块和实现方法。
2. 设计原理
智能交通灯控制系统的设计原理主要包括以下几个方面： - 传感器检测：通过各类传感器实时监测路口车辆和行人情况，获取交通流量信息。
- 数据处理：将传感器采集到的数据经过处理分析，确定交通信号灯的相位和时长。
- 控制策略：根据不同情况制定合理的交通信号灯控制策略，优化交通流动。
3. 功能模块
智能交通灯控制系统通常包括以下几个功能模块： - 传感器模块：负责采集交通流量数据，如车辆和行人信息。
- 数据处理模块：对传
感器采集的数据进行处理和分析，生成交通控制方案。
- 控制模块：
实现交通信号灯的控制，根据控制策略调整信号灯状态。
- 通信模块：与其他交通设备或中心平台进行通信，实现数据共享和协调控制。
4. 实现方法
实现智能交通灯控制系统主要有以下几种方法： - 基于传统控制
算法：采用定时控制、车辆感应等方式设计交通灯控制系统。
- 基于
人工智能：利用深度学习等技术处理大量数据，实现智能化交通灯控制。
- 基于物联网技术：通过物联网技术实现交通信号灯与其他设备
的连接和信息共享，提高交通系统的整体效率。
5. 结论
智能交通灯控制系统的设计可以有效优化交通信号灯的控制策略，提高交通效率和安全性。
结合现代技术的发展，智能交通灯控制系统
将在未来得到更广泛的应用和发展。
智能交通灯PLC控制系统的设计
智能交通灯PLC控制系统的设计一、本文概述随着城市化的快速发展，交通拥堵和交通事故的问题日益严重，智能交通系统因此应运而生。
作为智能交通系统的重要组成部分，智能交通灯控制系统在提高道路通行效率、保障交通安全方面发挥着至关重要的作用。
本文将对基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能交通灯控制系统设计进行深入探讨，旨在通过技术创新提高交通管理效率，优化城市交通环境。
本文将首先介绍智能交通灯PLC控制系统的基本概念和原理，阐述其相较于传统交通灯控制系统的优势。
接着，将详细论述系统的设计过程，包括硬件选型、软件编程、系统架构搭建等关键环节。
还将探讨该系统的实际应用效果，分析其对交通流量、交通安全等方面的影响。
通过本文的研究，期望能够为智能交通灯PLC控制系统的设计提供有益的参考和借鉴，推动城市交通管理向更加智能化、高效化的方向发展。
也希望本文的研究能够为相关领域的技术创新和应用提供有益的启示和思路。
二、PLC基础知识介绍可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统，用于实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入/输出控制各种类型的机械设备或生产过程。
自20世纪60年代诞生以来，PLC以其高可靠性、强大的功能、灵活的配置和易于编程的特点，在工业控制领域得到了广泛应用。
PLC的基本结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、电源以及通信接口等部分。
其中，CPU是PLC的核心，负责执行用户程序、处理数据、控制I/O接口等任务；存储器用于存储系统程序、用户程序及工作数据；I/O接口用于与外部的输入/输出设备连接，实现与外部世界的交互；电源为PLC提供稳定的工作电压；通信接口则用于PLC与其他设备或系统的数据交换和通信。
PLC的编程语言主要有梯形图（Ladder Diagram）、指令表（Instruction List）、功能块图（Function Block Diagram）等，这些语言直观、易学，方便工程师进行编程和调试。
智能交通灯控制系统设计与优化
智能交通灯控制系统设计与优化随着城市化进程的加速，交通拥堵已成为城市发展的瓶颈之一，而交通灯是城市交通系统中不可或缺的一部分。
传统的交通信号控制系统主要通过时间轮转、车道识别等方式进行控制，这种简单、机械的方式往往无法适应日渐复杂多变的城市交通状况。
如今，随着智能交通的发展，“智能交通灯控制系统”应运而生。
本文将对智能交通灯控制系统的设计与优化进行探讨。
一、智能交通灯控制系统的设计智能交通灯控制系统采用计算机技术和传感器等现代技术，通过预测和优化车流量、行人流量等数据，实现对交通灯的优化控制、自适应调整等功能。
其主要步骤如下：1.采集数据智能交通灯控制系统主要以传感器等装置采集交通状态数据，如车辆流量、车速、车道使用率等。
2.预测交通流量通过采集的交通状态数据，预先计算未来一定时间段内的交通流量，可以对未来交通状态进行合理预测。
3.进行优化控制通过对交通流量进行预测，智能交通灯控制系统能够对交通灯进行优化控制。
例如，当预测到交通流量大时，可以根据实时交通情况来调整道路信号灯的灯色，进而达到缓解交通拥堵的目的。
4.自适应控制智能交通灯控制系统还可以根据实时交通情况进行自适应控制。
例如，在行人较多的路口，根据行人所在位置和行动状态，进行自适应绿灯时长调整。
二、智能交通灯控制系统的优化智能交通灯控制系统的优化主要是指通过某些手段，使系统更加智能化、高效化和人性化。
具体的优化措施包括以下几个方面：1.多源信息融合智能交通灯控制系统需要考虑不同来源的信息（如发生交通事故等突发事件），实现多源信息融合。
这样可以更好地预测交通流量，以及及时响应交通管理部门的指令。
2.网格化管理通过将城市交通网络划分成若干网格，实现对每个网格的精密控制，并根据不同的时间段制定不同的网格规划，从而实现对城市交通流量的有效管理。
3.深度学习传统的交通灯控制系统主要依赖单一算法进行时间轮转等简单控制，而深度学习算法能够对交通流量进行更加细致、精准的预测。
智能交通灯管理系统的设计和实现
智能交通灯管理系统的设计和实现随着人们生活水平的提高，城市内的机动车数量以及人员流量越来越大，为了保障交通的安全与便捷，智能交通灯管理系统应运而生。
一、设计目的智能交通灯管理系统旨在提供全面的交通管控方案，包括车辆与行人流量的监测、智能绿灯时间的调配及异常情况处理。
其设计目的主要包括以下方面：1.提高交通流量的效率，缓解交通拥堵问题；2.提升交通安全水平，降低交通事故发生率；3.智能化管理，让公共交通更便捷、更经济。
二、设计要点交通灯控制系统是智能交通灯管理系统中最为重要的组成部分之一，其设计要点如下：1.车辆或行人流量监测传感器的安装，以物联网技术进行相互连接；2.建立基于流量检测的交通管理模型，实现对路口互动信息的监测及分析；3.对路口交通信息进行分析，实时计算绿灯时间，并根据交通流量实时调配绿灯时间，以实现绿灯变换更加科学合理；4.针对复杂路口，对智能交通灯控制系统进行优化升级，提高交通流量效率。
三、实现方法智能交通灯管理系统的实现方法大致可以分为以下几个步骤：1.使用传感器捕捉路口的行人和车辆数据，将数据传输到后端系统数据处理系统；2.在后端数据处理系统中，使用大数据分析技术对传感器收集数据进行分析；3.在数据分析阶段，系统会根据路口流量状况设计最优的路口信号时间表；4.通过这样的优化，绿灯时间将会更加合适，不仅缓解了路口拥堵，还提高了交通生产力；5.系统持续进行数据的分析和优化，以逐步优化路口信号的性能和效率。
四、优点及前景智能交通灯管理系统相对于传统的交通灯控制系统，具有以下优点：1.更加科学合理，绿灯时间更加准确、合理而且比较符合实际；2.实时监测路口的交通流量、车辆与行人，及时采取最适宜的灯光变换方案；3.减少路口拥堵情况，提升了交通流量效率，缩短了人们等待的时间。
随着智能技术的迅速发展，智能交通灯管理系统在未来有着广阔的前景和市场。
未来智能交通灯管理系统将会成为人们日常交通中不可或缺的一部分，并成为城市智能化建设的基石之一。
智能交通灯控制系统的设计与实现
智能交通灯控制系统的设计与实现一、引言作为城市交通中的重要组成部分，交通信号灯的作用是为不同方向的车辆和行人提供交通指引，确保道路交通的有序和安全。
然而，传统的交通信号灯仅基于预设的时间表来控制灯光变化，无法灵活应对实际交通情况，同时也无法最大限度地提高路口的通行效率。
为解决这些问题，智能交通灯控制系统应运而生。
二、智能交通灯控制系统的基本原理智能交通灯控制系统是一种基于网络技术和计算机智能化算法实现的灯光控制方案。
该系统通过安装在路口的传感器和监测设备，实时获取交通流量、车辆类型、行驶速度等交通情况，并通过计算机算法实现对交通灯信号的控制。
系统的核心控制模块包括交通流量探测器、控制器和信号灯。
交通流量探测器可以通过地感、摄像头等设备实现车辆、行人等的流量监测和目标识别。
控制器负责实时监控路口的交通情况，同时通过算法计算出最优的灯光变化方案来控制交通信号灯的变化。
信号灯则根据控制器的指令，通过控制灯光的亮灭，来引导车辆、行人的通行。
三、智能交通灯控制系统的控制策略智能交通灯控制系统的控制策略包括传统的定时控制策略和基于实时交通情况的智能控制策略。
其中，传统的定时控制策略是基于预设时间表的控制方案，简单易行，但是在交通流量变化频繁的路口效果不佳。
智能控制策略的基本原理是通过实时监测路口的交通情况来动态调整交通信号灯的变化策略，以最大限度地提高路口的通行效率。
根据交通流量和实时情况，智能控制策略可分为四种基本类型：1.固定时间间隔算法：该算法是传统的定时控制策略的改进版，通过不断调整定时间隔实现最优化的灯光控制。
2.基于流量监测的算法：该算法通过实时检测车辆和行人的流量，动态调整灯光变化策略，使流量较大的方向获得更多的通行时间。
3.基于车速监测的算法：该算法通过监测车辆行驶速度来预估车辆到达时间，从而使交通信号灯在车辆到达前适时变化。
4.基于优先级的算法：该算法可以根据特定车辆（如公交车，救护车等）的优先级，使其获得更多的通行时间。
智能交通灯-毕业设计-论文正文
智能交通灯控制摘要本系统主要介绍了以89C51单片机为核心的新交通控制控制系统的设计。
这个系统采用手动控制，定时控制，无线遥控和实时控制。
实时控制是交通控制中的一种较新颖且有效的方法，该方法应用最优控制理论中的控制思想，动态、实时地控制当前绿灯时间，在保证交通安全的前提下最大限度地提高了交通效率。
系统主要包括软件和硬件两个部分。
硬件部分：CPU主控部分电路，交通灯信号的输出和驱动电路，车辆检测出入（包括违规车辆检测），键盘及显示电路，时钟电路，通信电路，电子警察系统。
CPU是整个交通灯信号控制机的核心部件，通过它来控制个电路以实现信号机的各种功能。
交通信号输出电路是把主机的交通灯控制信号送驱动器，控制交通灯的状态。
车辆检测输入是将有无车辆和违规车辆的信号送入主机，产生相应的中断处理。
时钟电路是为了显示车辆通行的剩余时间。
通讯是主机和中央监控系统、路口基站和信号驱动部分的通讯。
键盘主要设置控制方式和各个参数。
软件部分主要是协助硬件完成各项功能。
关键词：89C51，定时控制，实时控制，遥控，紧急情况Intelligent Traffic Light ControlABSTRACTThe system has introduced that new traffic centering on 89C51 monolithic machine controls systematic design mainly. This system uses the hand control, timed control, wireless remote control and real-time control. The real-time control is in the transportation control one kind more novel also an effective method, in this method application optimum control theory control thought, the tendency, real-time controls the current green light time, maximum limit enhanced the transportation efficiency in under the guarantee traffic safety premise.The system mainly includes software and the hardware two parts. Hardware partial: The CPU host controls the partial electric circuits, the traffic light signal output and the actuation electric circuit, the vehicles examination difference (including contrary vehicles examination), keyboard and display circuit, clock electric circuit, communication circuit, electronic police system. CPU is the entire traffic light signal control machine core part, controls an electric circuit through it to realize semaphore each kind of function. The traffic signal output circuit is delivers the main engine traffic light control signal the driver, controls the traffic light the condition. Whether there is the vehicles examination input sends in the vehicles and the contrary vehicles signal the main engine, has the corresponding interrupt processing. The clock electric circuit is for demonstrate the vehicles general surplus time. The communication is the main engine and the central supervisory system, the street inter section foundation stand and the signal actuation partial communications. The keyboard interposes the control mode and each parameters mainly. Software are partial mainly is assists the hardware to complete each function.KEY WORDS: 89C51, Timed control, Real-time control, Remote control, Emergency case目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 概述 (1)1.1城市交通的作用 (1)1.2国内外交通系统发展现状 (1)1.3我国交通中存在的主要问题 (2)1.4城市交通解决的主要途径 (3)1.5论文研究的主要内容 (3)1.6系统的主要特点 (4)2 交通信号控制系统的研究 (5)2.1城市交通控制系统概述 (5)2.2交通规则介绍 (5)2.3常用交通标志简介 (6)2.4交通信号控制硬件设备简介 (6)2.5交通信号控制系统信息传输系统简介 (7)2.6信号控制方式的分类 (7)2.7交通信号控制原理 (8)3 交通控制方案设计 (9)3.1系统设计目的 (9)3.2技术框架 (9)3.3十字路口交通信号相位设置 (9)3.4不同相位配时方案 (10)3.5交通信号灯的控制方法 (10)3.5.1 定时控制 (10)3.5.2 感应控制 (10)3.6系统控制方案 (11)3.6.1感应—定时信号控制方案 (11)3.6.2 红绿灯模糊控制 (11)3.7总体方案设计 (12)3.8十字路口交通信号亮灯的顺序设定 (14)4 控制系统硬件设计 (15)4.1硬件系统设计的总体要求 (15)IV4.2系统的组成 (15)4.3该系统主要硬件 (15)4.3.1 主要芯片的性能介绍 (15)4.3.2 整个系统的组成框图 (19)4.3.3 交通灯CPU主控和存储部分系统原理框图 (20)4.4驱动电路的设计 (21)4.5键盘及显示电路 (22)4.6时钟电路的设计 (23)4.7遥控电路的设计 (24)4.8车辆检测 (26)4.9电子警察的设计 (30)4.10串行通信接口的设计 (34)4.11路口基站与中央监控中心的远程通信 (34)5 软件设计 (34)5.1交通控制设计主要满足以下功能 (35)5.2系统模块组成 (35)5.3主要程序流程框图 (35)6智能交通灯方案的局部仿真 (47)致谢5.3主要程序流程框图 (50)参考文献 (51)附录I部分程序清单 (52)附录II (69)智能交通灯控制 11 概述1.1 城市交通的作用城市是人类从事各类社会、政治、经济和文化的活动中心，在社会发展中起了重要的作用。
智能交通灯控制系统设计
目录课程设计任务书 (1)成员分工 (2)课题分析 (3)第一章80C51单片机 (5)1.1 单片机的概念 (5)1.2 80C51单片机简介 (5)1.2.1 80C51单片机内部逻辑结构 (5)1.2.2 80C51单片机的封装与信号引脚 (7)1.2.3 80C51单片机的内部存储器 (8)1.2.4 80C51单片机的时钟与时序 (11)第二章总体方案 (12)2.1 画出原理框图 (12)2.2 了解Proteus的编辑环境ISIS (12)2.3 了解ISIS电路图的绘制基本常识 (13)2.4 了解仿真时电路故障的排除方法 (14)第三章硬件系统设计 (16)3.1 元器件的选择 (16)3.1.1 红黄绿三色LED灯 (16)3.1.2 倒计时显示LED数码管 (16)3.1.3 控制开关 (18)3.2 单元电路的设计 (18)3.3 电路连接 (18)第四章软件系统设计 (20)4.1 程序流程图 (20)4.2 汇编程序 (21)4.3 Proteus仿真 (26)第五章设计总结 (29)5.1 心得体会 (29)5.2 参考文献 (29)课程设计任务书题目：智能交通灯控制系统设计一、设计要求1．用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。
2．A、B两车道交叉组成十字路口，A是主车道，B是支道。
正常情况下，A、B两车道轮流放行，A放行50s，B放行30s，各含5s警告时间。
3．交通繁忙时，该系统应有手受控开关缓解交通拥挤状况，其中一车道放行期间，另一车道繁忙，可通过开关获得15s放行时间。
4．有紧急车辆通过时，另需一开关设置两车道均禁止通行20s。
二、主要功能模块智能交通灯控制系统主要功能模块包括电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和道路显示电路组成。
根据具体情况选择合适型号的单片机，发光二极管，开关等硬件设备进行设计。
三、要求完成的主要任务1. 根据功能要求完成硬件电路设计，提供硬件电路图。
面向智能交通的智能信号灯控制系统设计
面向智能交通的智能信号灯控制系统设计智能交通系统是当前社会发展和城市规划中的重要组成部分。
随着城市人口的增长和车辆数量的增加，传统的信号灯控制系统已经无法满足日益增长的交通需求。
因此，设计一个面向智能交通的智能信号灯控制系统是十分必要的。
智能信号灯控制系统是指通过使用现代化的传感器、计算机视觉和通信技术，实现对交通信号灯的智能化控制，以提高交通效率、减少交通堵塞和优化车辆行驶路线。
首先，智能信号灯控制系统需要能够准确识别路口和车辆。
这可以通过使用摄像头和图像识别技术来实现。
摄像头可以安装在交通信号灯上方，通过拍摄路口的图像，并传输给计算机进行处理。
计算机利用图像识别技术，能够分析图像中的车辆数量、车辆类型以及行驶方向等信息，从而为信号灯控制系统提供准确的交通状况数据。
其次，智能信号灯控制系统需要能够根据交通状况实时调整信号灯的控制策略。
一般来说，交通信号灯有红、绿、黄三种状态。
根据交通流量和车辆行驶速度等因素，智能信号灯控制系统可以主动调整信号灯的周期和时长，以尽可能地减少车辆的等待时间和排队长度。
例如，在高峰期，交通流量较高，系统可以适当延长绿灯时长，并缩短红灯时长，以减少交通拥堵。
而在低峰期，交通流量较低，系统则可以适当延长红灯时长，以提高其他方向的通行效率。
此外，智能信号灯控制系统还可以结合车辆行驶路线的优化，来进一步提高交通效率。
通过在交通信号灯控制系统中集成车辆导航系统，可以实现对车辆行驶路线的动态调整。
当系统检测到某些路段交通拥堵时，可以通过改变信号灯控制策略，引导车辆选择其他路径，以减少拥堵点的压力。
这种结合导航系统的交通信号灯控制系统可以更加灵活地适应实际交通情况，提高道路利用率和车辆通行效率。
最后，智能信号灯控制系统还应具备远程监控和管理的功能。
通过云计算和物联网技术，可以实现对智能信号灯系统的远程监控和管理。
交通管理部门可以实时监控各个路口的交通状况，并对信号灯控制策略进行调整。
交通灯智能控制设计
交通灯智能控制设计随着城市化进程的加速，交通拥堵问题日益加剧，交通灯作为城市交通的重要组成部分，对交通状况起着至关重要的作用。
然而，传统的交通灯控制方式只能依靠定时来控制信号灯的变换，而无法适应路况变化和交通流量的动态变化，使得路口拥堵、等待时间长等问题难以解决。
为了解决这些问题，智能交通灯控制系统应运而生。
本文将详细介绍交通灯智能控制的设计方案。
一、智能交通灯控制系统原理智能交通灯控制的核心原理是利用计算机技术和传感器技术，通过网络将各个交通灯节点进行联动，实现交通灯的智能化控制。
智能交通灯控制系统由监控中心、道路监测系统和交通信号灯组成。
监控中心通过网络连接各个交通灯节点，实时获取道路流量、车速、车辆类型等信息，根据实时数据调控各信号灯的时间和变化模式，从而达到优化控制交通流的目的。
二、智能交通灯控制系统设计方案1.采用视频监控系统进行监控智能交通灯控制系统需要实时获取各路段交通状况，最简单易行的方法是采用摄像头和视频监控系统进行监控。
通过监控中心对图像进行处理，可以准确统计车辆数量和车速，从而实现对交通流量进行预测和测量。
2.采用卷积神经网络(CNN)可以将图像特征识别并进行交通信息的分类与预测。
传统的交通流量预测方法大多是基于时间序列的预测模型。
但是这种方法需要建立复杂的数学模型，而且随着道路交通状况的变化，模型预测效果不能保证。
而CNN可以对市区交通流量的不同状态做出有效预测，平均预测准确率可达90%以上。
3.采用群体智能算法进行控制策略的优化对于交通灯的控制策略，传统方法是基于经验和常识进行设定，无法应对各种复杂的交通环境。
而采用群体智能算法，通过对道路状况、车辆数量等数据进行计算，可以优化控制策略，使交通状况得到有效控制。
同时，群体智能算法还可以对行车路线进行优化，从而进一步减少交通压力。
三、智能交通灯控制系统优势智能交通灯控制系统相较于传统的交通灯控制方式具有很多优势。
首先，智能交通灯系统可以通过实时监控、自适应控制来优化交通流。
交通灯智能控制系统设计
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车流量检测电路模块：
我们采用对射型光电开关HJS18-M14DNK进行车流量的检测。 车流量检测电路如下所示：
HJS18-M14DNK工作电压为直流10-30V，检测距离 为20米，响应时间小于3ms，能在-25℃～55℃的温度条 件下正常工作。当有车辆通过光电开关之间时，输出端
图中START键进入时间设定状态，STOP键时间设定状态停 止，NS RED、NS GREEN、EW RED、EW GREEN键分别用来控制南 北红灯、南北绿灯和东西红灯、东西绿灯的显示时间，0-9键 来输入时间数据。
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电路总原理图如下所示：
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致谢
在本次毕业设计中，得到了宋德杰老师的认真细致的 指导。在宋老师的悉心指导和帮助下 ，我的毕业设计论 文得以不断的完善，最终顺利的完成了本次毕业设计的制 作。在此我对宋老师表示衷心的感谢。
交通灯智能控制系统设计
专业：电子信息工程
十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向和 东西方向两个交叉路口的车辆交替运行，两个方向能根据 车流量大小自动调节通行时间，车流量大，通行时间长， 车流量小，通行时间短。并且能实现急车强行功能。
2）各个行驶方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种 灯亮的时间都用数码管显示器进行显示。同步设置人行横 道红、绿灯指示。
将输出一个开关信号送入单片机。单片机执行相应程序 自动对输入信号进行计数，从而完成对车流量的统计。
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急车检测电路模块
急车检测电路采用PT2262/2272来实现急车检测的。 PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发 射/接收芯片。其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编 码器和发射单元集成于一身,使发射电路变得非常简洁。 接收芯片PT2272的数据输出位根据其后缀不同而不同,数 据输出具有“暂存”和“锁存”两种方式,方便用户使用。
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前言欧阳光明（2021.03.07）1.1 概述近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制日新月益的更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。
交通信号灯的出现，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。
随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用在不断走向深入。
它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。
也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。
它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。
因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题。
因此了解单片机知识，掌握单片机的应用技术具有重大的意义。
1.2 基于单片机的智能交通灯控制系统设计的意义国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。
加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。
对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1.经常出现的情况是某一车道车辆较多，放行时间应该长一些，另一车道车辆较少，放行时间应该短些。
2.没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，例如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。
利用单片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。
1 总体设方案1.1智能交通灯的设计思路据智能交通灯的具有的功能，将它主要分为三部分，包括数码管显示剩余时间部分、交通灯显示部分和按键实现部分。
总体设计思路如图2-1所示。
1.1.1 LED显示剩余时间根据实际生活中使用的交通灯，在此次的智能交通灯的设计中也将具有显示时间的功能，使我们的设计与实际结合起来，在此部分LED灯将配合红黄绿灯的发光时间显示数据，对于每个数据将使用定时器来实现定时1秒，当1秒时间到达，LED上显示的时间自动减1，当时间减至为0，交通灯变换红黄绿灯。
1.1.2交通灯此部分将与LED灯紧密联系起来，当数码管显示数字减至为0时，变换发光的灯，不为0，将保持原有状态。
1.1.3紧急状态的设计在现实生活中随时有突发情况的发生，为了保证交通的正常通行，特地设计了应对紧急状况的特殊情况。
在出现紧急状况时，可以通过人为操作进入特殊情况。
在此包含了4种特殊情况，包括加长东西南北方向的通行时间，四个方向均禁行，东西方向保持通行南北方向禁行，南北方向保持通行东西方向禁行。
当特殊情况结束时，人为操作进入正常状态。
2 单元模块设计2.1硬件设计2.1.1 AT89C51介绍芯片AT89C51的外形结构和引脚图如图3-1所示。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用A TMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MC-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图2 AT89C51引脚图2.1.2芯片74LS273介绍74LS273是8位数据/地址锁存器，如图3-2所示，它是一种带清除功能的8D触发器，下面介绍一下它的管脚图功能资料。
1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时，输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0，即全部复位。
当1脚为高电平时，11(CLK)脚是锁存控制端，并且是上升沿触发锁存，当11脚有一个上升沿，立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态，并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上。
图3 74LS273引脚图2.1.3多位数码管图 4 多位数码管LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状，因此也称为七段LED显示器。
为了显示数字或符号，要为LED 显示器提供代码，即字形代码。
其段发光二极管，再加上一个小数点位，共计8段，因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。
智能交通灯用到的数字0—9的共阳极字形代码如表3-1：表1 驱动代码表显示数值驱动代码（16进制）0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H2.1.4时钟电路设计图5 时钟电路MCS-51单片机芯片内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。
当使用内部振荡电路时，XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体和微调电容，如图所示，图中C2、C3大小一般为30pF。
还加了复位/备用电源引脚的接线方法，任何单片机在工作之前都要进行复位，以便CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始化状态，并从这个状态开始工作，也就是程序开始执行之前，单片机做好准备工作。
如何进行复位呢？只能在单片机的RST引脚上保持两个机器周期（24个时钟周期）的高电平即可对单片机实现复位操作。
当主电源VCC发生掉电或者是电压降低到电平规定值时，VPD上外接的备用电源自动启用，为单片机内部RAM提供电源，以保护片内RAM中的信息不丢失，使系统在恢复上电后能正常运行。
2.1.5复位电路设计图6 复位电路AT89C51的复位是由外部的复位电路实现的。
复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式。
在此次设计中，我使用了上电复位方式。
上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
2.1.6交通灯硬件线路图结合各部分设计电路，得到交通灯硬件线路如图3-6所示。
图7 硬件线路图2.2程序设计2.2.1 LED显示程序设计思路如图4-1所示。
图8 LED显示流程图2.2.2交通灯程序在这部分我设置南北方向通行，东西方向禁行为初始状态，持续时间为60S。
最后5S黄灯闪烁，然后南北方向禁行，东西方向通行，持续时间仍为60S，最后5S黄灯闪烁，回到初始状态。
如此循环，程序流程图如图4-2所示。
图9 交通灯程序流程图2.2.3 紧急情况程序当需要应对特殊情况时，在人为控制下，程序由中断入口地址切换到中断程序，根据实际情况的不同切换到不同的中断子程序，当紧急情况处理完，由人为控制返回原程序。
程序流程图如图4-3所示。
图104 软件仿真4.1 Keil C51单片机软件开发系统采用KEIL开发的89C51单片机应用程序步骤：（1）在uVision集成开发环境中创建新项目（Project）,扩展文件名.UV2并为该项目选定合适的单片机CPU器件（本设计采用ATMEL公司下的AT89C51）。
（2）用uVision的文本编辑器编写源文件，可以是汇编文件（.ASM），也可以使C语言文件（扩展名.C），并将该文件添加到项目中去。
一个项目文件可以包括多个文件，除了源程序文件外，还可以是库文件、头文件或文本说明文件。
（3）通过uVision2的相关选择项，配置编译环境、连接定位器以及Debug调试器的功能。
（4）对项目中的源文件进行编译连接，生成绝对目标代码和可选的HEX文件，如果出现编译连接错误则返回到第2步，修改源文件中的错误后重构整个项目。
（5）对没有语法错误的程序进行仿真调试，调试成功后将HEX文件写入到单片机应用系统的ROM中。
4.2 PROTEUS的操作4.2.1硬件电路图的接法操作（1）防止选择（删除）元器件（2）移动元器件（3）缩放视图（4）连接导线（5）仿真、调试4.2.2单片机系统PROTEUS设计与仿真过程Proteus设计过程一般也可分为三步：（1）在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等。
简称Proteus电路设计。
（2）在Keil平台上进行单片机系统程序设计、编译、汇编编译、代码级调试，最后生成目标代码文件（*. hex）。
简称Proteus源程序设计和生成目标代码文件。
（3）在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。
它在相当程度上反映了实际单片机系统的运行情况。
简称Proteus仿真。
4.3仿真结果将在Keil平台上生成目标代码文件（*. hex）加载到单片机系统中，点击运行按钮，运行结果显示如图5-1所示。
图11 硬件仿真图开始运行后，南北方向通行，东西方向禁行，同时数码管从60显示，每隔一秒数码管减一，当减到5时，四路的黄灯开始闪烁，数码管同时从5开始减一，减到0时，南北方向禁行，东西方向通行，同时数码管从60显示，每隔一秒数码管减一，当减到5时，四路的黄灯开始闪烁，数码管同时从5开始减一，减到0时，返回初始状态，再没有外部中断的情况下如此循环下去。
图12 四个方向禁行硬件仿真图K1为外部中断按钮，当按下K1时，数码管不再显示数，黄灯闪烁五秒后，四路灯都为红色。
当按下复位开关后，返回到初始状态。
图13 南北通行东西禁行硬件仿真图K2为外部中断按钮，当按下K2时，数码管不再显示数，黄灯闪烁五秒后，南北方向保持通行，东西方向保持禁行。
当按下复位开关后，返回到初始状态。
图14 南北禁行东西通行硬件仿真图K3为外部中断按钮，当按下K3时，数码管不再显示数，黄灯闪烁五秒后南北方向保持禁行，东西方向保持通行。
当按下复位开关后，返回到初始状态。
图15 延长四个方向通行时间的硬件仿真图K4为外部中断按钮，当按下K4时，南北东西方向的通行时间均延长至120S。
当按下复位开关后，返回到初始状态。
5 设计总结通过一周的课设，我受益匪浅。
回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，我学到很多很多的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，比如编程问题，硬件的连接，怎样去调试，怎么去测试芯片能否正常工作，怎样是程序编的简洁易懂，且包含了所需的功能。