单片机交通控制灯设计与实现
单片机交通灯控制设计演示
单片机交通灯控制设计演示交通灯控制是单片机在交通管理中应用的重要内容之一、在城市交通中,为了确保交通流畅和交通事故的发生率降低,交通灯控制系统的设计和实现必不可少。
本文将介绍一个基于单片机的交通灯控制设计演示。
一、系统设计目标:本交通灯控制系统旨在模拟城市交通灯的工作过程,并能够根据交通流量和道路情况自动调整信号灯的状态,实现交通的有序进行。
二、系统硬件设计:本系统的硬件设计主要包括单片机、红绿灯模块、人车检测模块和显示屏等。
1.单片机:采用常用的微控制器STC89C52作为主控制器,具有较强的计算和控制能力。
2.红绿灯模块:使用LED灯作为红绿灯的信号灯,分别用红色、黄色和绿色的LED灯表示红灯、黄灯和绿灯的状态。
3.人车检测模块:通过红外传感器检测车辆和行人的存在,从而实现交通流量的感知和控制。
4.显示屏:用于显示交通灯的状态和交通流量等信息。
三、系统软件设计:本系统的软件设计主要包括单片机程序和相应的数据处理算法。
1.单片机程序:通过单片机程序控制红绿灯模块的状态和显示屏的显示内容。
程序根据不同的交通流量和道路情况,自动调整交通灯的周期和相位。
2.数据处理算法:通过红外传感器获取的车辆和行人信息,根据一定的算法进行处理并判断交通流量的大小。
根据判断结果,调整交通灯的状态和相位。
四、系统工作流程:1.初始化:启动系统时,进行硬件设备的初始化和相应的参数设置。
2.感知交通流量:红外传感器周期性地检测车辆和行人的存在,并将感测到的信息传输到单片机。
3.交通流量处理:通过数据处理算法,对传感器获取的信息进行处理和判断,得出当前的交通流量情况。
4.灯光控制:根据交通流量情况,单片机程序控制红绿灯模块的状态和显示屏的显示内容。
5.循环运行:以上步骤循环运行,实现交通灯的自动调整和交通流量的感知。
五、系统演示:在演示过程中,模拟车辆和行人的存在,通过手动模拟红外传感器获取相应的信息,然后系统根据模拟的信息进行交通灯的控制。
基于单片机的交通灯设计设计
基于单片机的交通灯设计设计交通信号灯是城市交通管理的基础设施之一,它在道路交通中起着非常重要的作用。
本文将介绍如何基于单片机设计一个简单的交通信号灯系统。
首先,我们需要了解交通信号灯系统的基本原理。
一个完整的交通信号灯系统通常由红、黄、绿三种灯组成,并且它们按照一定的时间间隔进行闪烁。
在红灯亮起时,车辆需要停下来;绿灯亮起时,车辆可以通行;黄灯用于过渡,表示绿灯即将变为红灯。
基于这个原理,我们可以使用单片机来控制交通信号灯系统。
首先,我们需要选择适用于交通信号灯系统的单片机,一些常见的单片机有STM32系列、Arduino等等。
这些单片机具有较高的计算能力和丰富的外设资源,非常适合用于控制交通信号灯系统。
接下来,我们可以设计一个简单的电路来连接单片机和交通信号灯。
首先,我们可以将单片机的GPIO引脚连接到交通信号灯系统的红、黄、绿三种灯上,然后通过程序控制GPIO引脚的高低电平来控制灯的状态。
此外,还可以使用电阻和电容等元件来实现延时功能,以控制灯的闪烁时间间隔。
在软件编程方面,我们可以使用单片机的编程语言,如C语言或Arduino语言。
通过编写合适的程序,我们可以控制交通信号灯的状态和闪烁时间间隔。
例如,可以设置一个定时器来控制红灯亮的时间,然后再设置一个定时器来控制绿灯亮的时间,以此类推。
在过渡时,可以使用延时函数控制黄灯的亮起时间。
当然,在实际的交通信号灯设计中,我们还需要考虑更多的因素,如交通流量、行人需求等等。
这些因素可以通过添加传感器、交互设备等来实现。
例如,可以使用红外传感器来感知车辆和行人的存在,以便在需要时自动调整信号灯的状态。
总之,基于单片机的交通信号灯设计是一项复杂而有趣的工作。
通过合理的硬件连接和编程,我们可以实现一个实用而可靠的交通信号灯系统,以提高交通安全性和交通效率。
希望这篇文章对你有所启发!。
8单片机交通灯远程控制系统设计和制作
8单片机交通灯远程控制系统设计和制作单片机交通灯远程控制系统是一种利用单片机技术和无线通信技术实现对交通灯的远程控制的系统。
本文将详细介绍该系统的设计和制作。
设计思路:1.系统整体架构:系统由交通灯控制器、无线通信模块、远程控制终端和交通灯组成。
其中,交通灯控制器通过单片机控制交通灯的开关,无线通信模块负责和远程控制终端建立连接并传输控制指令。
2.硬件设计:a.交通灯控制器:使用单片机作为控制核心,通过IO口输出控制信号控制交通灯的亮灭。
可以使用基于AVR、STM32等单片机的开发板。
b.无线通信模块:选择一种合适的无线通信模块,如WiFi模块、蓝牙模块或者射频模块,用于和远程控制终端进行通信。
c.远程控制终端:可以是一台电脑、智能手机或者单片机终端设备。
通过用户界面发送控制指令给交通灯控制器。
3.软件设计:a.单片机控制程序:编写单片机上的控制程序,根据接收到的命令控制交通灯的亮灭状态。
可以使用C语言或者汇编语言编写。
b.无线通信程序:编写无线通信模块上的程序,用于建立和维持与远程控制终端的通信连接,并将接收到的控制指令传送给单片机控制程序。
c.远程控制终端程序:编写远程控制终端上的程序,用于发送控制指令给交通灯控制器。
可以选择适合的编程语言和界面设计工具。
4.制作过程:a.制作交通灯控制器:根据设计思路,选择合适的单片机和开发板,连接交通灯,并编写控制程序,完成交通灯控制器的制作。
b.制作无线通信模块:选择合适的无线通信模块,根据其提供的开发文档进行接线和程序编写,完成无线通信模块的制作。
c.制作远程控制终端:根据设计要求,制作远程控制终端,安装相应程序,并实现与交通灯控制器的通信。
d.进行整体测试:将交通灯控制器、无线通信模块和远程控制终端进行连接,测试系统的功能是否正常,并对系统进行调试和优化。
5.系统功能:a.远程控制交通灯的亮灭状态:用户可以通过远程控制终端向交通灯控制器发送控制指令,实现对交通灯的开关操作。
单片机完成交通灯控制系统的设计与实现
单片机完成交通灯控制系统的设计与实现交通灯控制系统的设计与实现是一个非常重要的项目,用于管理和控制交通信号,确保交通的安全和顺畅。
在本文中,将介绍单片机完成交通灯控制系统的设计与实现的详细过程。
首先,我们需要选择合适的单片机作为控制器。
常用的单片机型号有8051、PIC和ARM等,这些单片机具有较强的运算能力和丰富的外设接口。
在本设计中,我们选择了8051单片机作为控制器,因为它具有成熟的开发环境和广泛的应用。
接下来,我们需要确定交通灯的控制方式。
常见的交通灯控制方式有定时控制和感应控制两种。
定时控制是指按照设定的时间间隔进行红绿灯的切换,而感应控制则是根据实时的交通情况和车辆流量进行控制。
在本设计中,我们选择了定时控制方式,并根据实际需要设置了适当的时间间隔。
然后,我们需要设计交通灯的硬件电路。
交通灯通常由红、黄、绿三个灯组成,每种颜色的灯都需要一个独立的控制信号。
因此,我们需要为每个灯设置一个控制信号输出口,并通过适当的电路连接到相应的灯。
在电路设计完成后,我们需要进行编程实现。
首先,我们需要初始化控制器的引脚,将其设置为输出模式。
然后,我们根据设计的时间间隔,通过控制信号的高低电平来控制交通灯的亮灭。
例如,当控制信号为低电平时,红灯亮,黄灯和绿灯灭;当控制信号为高电平时,红灯灭,黄灯亮,绿灯灭。
通过循环不断地改变控制信号的状态,我们可以实现交通灯的不断切换。
最后,我们需要对交通灯进行测试和调试。
我们可以通过示波器或LED灯等工具来检查控制信号的波形和交通灯的亮灭情况,确保系统正常工作。
如果出现问题,我们可以通过调试程序或修改电路来进行修复。
综上所述,单片机完成交通灯控制系统的设计与实现包括选择合适的单片机作为控制器,确定控制方式,设计硬件电路,编程实现以及测试和调试等步骤。
通过合理的设计和精心的实施,我们可以实现一个高效、安全的交通灯控制系统,提高交通的安全性和流畅性。
单片机电子课程设计交通灯
单片机电子课程设计交通灯交通灯常见于城市道路、车站、机场、海港等交通要冲,是一种用信号灯控制各车辆行驶、停车的交通工具。
而单片机技术正是为了实现智能交通而应运而生的,因此,我们可以通过设计交通灯的单片机电路来实现流程自动化,避免了人工操作不方便的弊端。
一、需求分析交通灯在不同场合下有不同的物理参数要求,不同的拓扑结构也会影响其电气参数的差异。
为了更好的符合实际需求,我们先进行需求分析:1. 主控芯片:采用单片机STC89C52,因为这款单片机要比其它的芯片更加亲民,支持到C语言,所以很受工程师们的欢迎。
2. 输入电压:12V左右,输入电压需要与单片机匹配。
3. 信号灯:使用三个LED灯组成信号灯,包括红、绿、黄三个灯,这也是所有交通灯的通用范式。
4. 播放器:交通灯需要有一个提示音来唤醒周围乘客的注意,使用一个嗡嗡声的蜂鸣器来实现这个功能。
二、硬件设计主要包括电源部分,人机交互部分和输出部分。
1. 电源部分:整个交通灯主要由一个电源进行供电,这个电源需要输入片内的电路以及输出到LED灯、蜂鸣器等。
2. 人机交互部分:由于本交通灯是一种提示型的交通工具,因此需要设计一个LED灯和蜂鸣器与主控单片机相连,当在运行时,单片机向蜂鸣器发送数据,嗡嗡声为“开始”,当交通灯需要改变状态时,再次发送数据,交通灯会判断状态,根据状态切换LED灯颜色。
3. 输出部分:输出部分主要是三个LED灯,分别为红、黄、绿色,蜂鸣器则是用于提示音的唤醒。
三、软件设计在软件设计中,我们主要是用C语言编写交通灯的驱动程序,并将其应用于单片机的开发板之上。
1.驱动程序设计:我们需要在单片机上编制驱动程序。
该驱动程序主要包括交通灯的启动和状态轮询。
当驱动程序启动时,单片机会向蜂鸣器发送几个分别代表交通灯状态的字符。
状态的不同时,LED灯的颜色也会发生变化,同时蜂鸣器会再次响起提示音。
2.调试程序:调试交通灯程序时,我们需要模拟各种交通状态,并通过改变状态的方式对交通灯进行测试,确保其在各种状态下都能够正常工作,避免了交通事故发生后,将灯的控制交给交警的尴尬做法。
基于单片机的交通灯控制系统设计与实现
基于单片机的交通灯控制系统需要包含以下组成部分:1.硬件设备组成:单片机、LED 灯、显示屏等硬件设备。
2.设计思路描述:交通灯控制系统的设计思路是基于定时器的,利用计数器和定时器来控制红绿灯的转换,同时通过按键检测实现手动控制。
3.程序设计:程序需要完成按键检测、信号灯控制和定时器计数等功能。
具体实现可以分为以下几步:(1) 根据硬件设备的引脚对应关系,定义各个引脚的控制方式和状态。
(2) 在程序中定义计时器和定时器,用于计时和设置红绿灯状态。
例如,计时器每隔一定时间就会触发定时器,设置红绿灯的状态,并且根据状态判断相应的亮灯和熄灯。
(3) 通过按键检测来实现手动控制,当检测到按键按下时,立即切换灯的状态,当再次按下时,又立即切换回之前的状态。
4.实现代码:下面是一个该系统的简单代码示例,供参考:#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit KEY1 = P3^0;//按键定义sbit RED = P2^2;//红灯定义sbit YELLOW = P2^1;//黄灯定义sbit GREEN = P2^0;//绿灯定义/*函数声明*/void initTimer0();void delay1ms(uint count);/*主函数*/int main(){initTimer0();/*初始化计时器*/while(1){if(KEY1 ==0){/*按键按下*/delay1ms(5);/*消抖*/if(KEY1 ==0){/*仍然按下*//*绿灯亮10s*/GREEN =1;delay1ms(10000);GREEN =0;/*黄灯亮3s*/YELLOW =1;delay1ms(3000);YELLOW =0;/*红灯亮7s*/RED =1;delay1ms(7000);RED =0;/*黄灯亮2s*/YELLOW =1;delay1ms(2000);YELLOW =0;}}}return0;}/*函数定义*/void initTimer0(){TMOD &=0xF0;TMOD |=0x01;TH0 =0xFC;TL0 =0x18;EA =1;ET0 =1;TR0 =1;}/*1ms延时函数*/void delay1ms(uint count){uint i,j;for(i=0;i<count;i++){for(j=0;j<125;j++){}}}/*计时器中断函数*/void timer0() interrupt 1{TH0 =0xFC;TL0 =0x18;}以上是一个简单的基于单片机的交通灯控制系统设计与实现示例。
基于单片机的交通信号灯设计
基于单片机的交通信号灯设计交通信号灯是城市道路交通管理的重要组成部分,通过控制交通信号灯的亮灭顺序,可以有效地调控车辆和行人的通行,保证道路的交通流畅和安全。
本文将介绍基于单片机的交通信号灯设计。
一、设计目标本设计的目标是利用单片机控制交通信号灯的亮灭顺序,并根据交通状况进行动态调控,以提高道路通行效率和安全性。
二、硬件设计硬件设计包括交通信号灯、单片机、红外传感器等。
1.交通信号灯:根据道路情况选择适当的信号灯布局,一般包括红灯、黄灯和绿灯。
2.单片机:选用一款具有较好性能和稳定性的单片机,如STC89C513.红外传感器:用于检测车辆和行人的存在,以及计算通过时间。
三、软件设计软件设计分为信号灯控制程序和调控算法设计。
1.信号灯控制程序:根据信号灯的布局和时序要求,编写程序实现交通信号灯的亮灭控制。
通过单片机的输出口控制灯的状态切换,可以使用各种延时函数来控制各个灯的亮灭时间。
2.调控算法设计:根据交通状况和道路拥堵情况进行调控。
可以通过红外传感器检测车辆和行人的存在与否,并计算通过时间。
根据不同的情况,编写算法来动态调节交通信号灯的亮灭顺序和时间。
例如,当有车辆和行人需要通行时,可以延长绿灯时间;当一些方向车辆较多时,可以调节配时绿灯的时间比例。
四、系统功能设计完成后的交通信号灯系统具备以下功能:1.自动控制:根据预设的时序和调控算法,系统能够自动控制交通信号灯的亮灭。
2.动态调控:根据红外传感器检测到的交通状况和拥堵情况,系统能够动态调控信号灯的亮灭顺序和时间,以提高道路通行效率。
3.人工干预:在需要进行维护或出现特殊情况时,可以通过人机交互界面对信号灯进行手动控制。
4.报警功能:当交通信号灯系统出现故障时,系统能够及时报警,以提醒维修人员进行处理。
五、系统优势与传统的交通信号灯相比1.灵活性更高:通过单片机的程序设计,交通信号灯可以根据交通状况进行动态调控,提高道路通行效率。
2.可靠性更强:采用单片机控制,系统工作稳定可靠,可避免由于传统信号灯老化等原因导致的故障。
(完整版)单片机控制交通灯的设计_大学生毕业设计
单片机控制交通灯的设计摘要交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。
要保证高效安全的交通秩序,除了制定一系列的交通规则,还必须通过一定的科技手段加以实现。
本文在对目前交通控制进行深入分析的基础上,运用检测传感、实时调整智能化控制的实现技术,将传感器监测、实时调整车辆通行时间的算法与单片机控制作用相结合,提出了基于单片机的交通控制系统设计方案。
8051单片机的交通灯控制系统由8051单片机、交通灯显示、LED倒计时、车流量检测及调整、违规检测、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。
系统除基本交通灯功能外,还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过、车流量检测及调整、交通异常状况判别及处理等相关功能。
理论证明该系统能够简单、经济、有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。
本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能,二是进行传感器的硬件电路、显示电路等的设计和基本功能要求。
关键词:交通灯单片机MSC-51 计时ABSTRACTTraffic control system is a modern society with logistics, travel etc of traffic development a unique set of public management system. To ensure the effective safety traffic, except for a series of traffic rules, still must through certain technological means to achieve. Based on analysis of traffic control, based on real-time detection sensor, adjust the implementation technology of intelligent control, real-time monitoring, sensor adjust vehicles time algorithm and single-chip microcomputer control function is proposed, which combines the traffic control system based on single chip design scheme.This design mainly do the following aspects: one is the work of the traffic control system design, including the crossroads, specific design and system should be restricted with each function, two is that the sensor, the hardware circuit design of the circuit and the basic function and requirement.Keywords: traffic light SCM MSC-51 timing目录摘要 (1)ABSTRACT (2)绪论 (5)第一章交通灯的背景 (6)1.1交通灯的背景 (6)1.1.1交通灯的历史 (6)1.1.3交通控制存在的问题 (7)1.1.4交通灯的功能与作用 (7)1.1.5用单片机控制交通灯的优点 (8)1.2单片机简介 (8)1.2.1单片机的概述 (8)1.2.2单片机的发展历程 (8)1.2.3单片机的内部结构图 (9)第二章单片机控制交通系统总体设计....................... 错误!未定义书签。
单片机控制交通灯应用设计说明
单片机控制交通灯应用设计说明交通灯是城市交通管理的重要组成部分,准确可靠的交通灯控制系统对于保障交通秩序、减少事故、提高交通效率至关重要。
本文将详细介绍一种基于单片机的交通灯控制系统的设计说明。
一、设计目标与功能本设计的目标是设计一套基于单片机的交通灯控制系统,实现交通流量的自动检测与控制。
具体功能如下:1.实时对交通流量进行检测:通过传感器检测不同方向的车辆数量,判断交通流量情况。
2.自动控制交通灯转换:根据交通流量的情况,自动控制交通灯的转换,使交通流量合理分配,提高交通效率。
3.手动控制交通灯模式:提供手动模式,允许交警或操作员手动选择交通灯模式。
4.实时显示交通灯状态:将交通灯状态显示在LED显示屏上,方便交警或操作员查看。
二、方案设计与实现步骤1.系统硬件设计:(1)主控单片机选择:选择一种性能较好的单片机,具备足够的输入输出引脚,能够满足交通灯控制系统的需求。
常用的单片机有STM32系列、PIC系列等。
(2)传感器选型:根据实际情况选择合适的传感器,用于检测交通流量。
常用的传感器有光电传感器、磁敏传感器等。
(3)LED显示屏选型:选择合适的LED显示屏,用于显示交通灯状态。
常用的LED显示屏有数码管、点阵屏等。
2.系统软件设计:(1)交通流量检测算法设计:根据传感器的信号,设计合适的算法实现交通流量的检测与统计。
(2)交通灯控制算法设计:根据交通流量的情况,设计合适的算法实现交通灯的自动控制。
可以根据交通流量的多少来决定不同道路的红绿灯时间配比。
(3)交通灯状态显示设计:将交通灯状态用LED显示屏实时显示出来,方便交警或操作员查看。
3.系统调试与测试:(1)硬件连接:将单片机、传感器和LED显示屏按照设计连接好,确保电路正常工作。
(2)软件调试:将软件程序烧录到单片机中,通过调试工具对程序进行调试,确保程序正常运行。
(3)功能测试:对交通流量检测、交通灯控制和状态显示进行功能测试,确保系统的可靠性和稳定性。
基于单片机的交通灯
按键处理程序:检测按键开关的状态,实现手动控 制交通信号的切换
报警处理程序:在系统异常时,控制蜂鸣器和LED指 示灯发出报警
3系统实现ຫໍສະໝຸດ 3 系统实现代码实现
基于51单片机的交通灯控制系统的代码实现主要采用C语言。下面是一个简单的示例代码 ,用于实现基本的交通灯控制逻辑
基于51单片机的交通 灯‘
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1 引言 2 系统设计 3 系统实现
1
引言
1 引言
2
系统设计
2 系统设计
硬件设计
基于51单片机的交通灯控制系统硬件部分主要由单片机、电源模块、LED灯模块、按键模 块和报警模块组成。具体设计如下
单片机:采用8051单片机,负责处理和控制系统的各个模块 电源模块:为整个系统提供稳定的工作电压,一般采用5V直流电源
3 系统实现
调试与测试
在代码实现后,需要对系统进行 调试和测试,以确保交通灯控制 逻辑和人机交互功能的正确性。 具体的调试和测试方法可以包括 :连接硬件进行实际操作、观察 LED灯的状态、按键测试和报警 测试等。通过这些测试,可以确 认系统的稳定性和可靠性,为实 际应用提供保障
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2 系统设计
LED灯模块:包括红、绿、黄 三种颜色的LED灯,用于模拟 交通信号
按键模块:包含按键开关, 用于手动控制交通信号的切 换
报警模块:包含蜂鸣器和LED 指示灯,用于在系统异常时 发出报警
单片机的简单交通灯控制设计
单片机的简单交通灯控制设计单片机交通灯控制系统是一种常见的嵌入式系统设计,主要用于模拟和控制交通灯的运行状态。
本文将介绍一个简单的单片机交通灯控制设计方案,包括硬件和软件设计。
硬件设计部分:硬件设计主要包括电路设计和电气元件的选型。
以下是一个简单的交通灯控制电路设计方案:1.单片机:选择一款适合的单片机,如STC89C52、这款单片机具有丰富的IO口和定时器功能,适用于本项目的设计。
2.交通灯:选择适当的LED灯作为交通灯的显示元件。
根据国家标准,交通灯应包括红灯、黄灯和绿灯。
我们可以选择不同颜色的LED灯作为对应的交通灯。
3.按钮开关:选择一个按钮开关作为触发器,用于手动切换交通灯的状态。
4.电路连接:将单片机的IO口与LED灯和按钮开关连接,并使用合适的电阻和电容等元件进行电路隔离和电压稳定。
软件设计部分:软件设计主要包括单片机程序的编写和逻辑控制的实现。
以下是一个简单的交通灯控制软件设计方案:1.系统初始化:初始化单片机的IO口,设置为输入或输出状态。
初始化定时器和中断,为后面的交通灯定时控制做准备。
2.交通灯状态控制:通过逻辑控制,确定交通灯的状态和切换条件。
一般情况下,交通灯的状态包括红灯、黄灯和绿灯。
通过改变IO口的电平状态,实现交通灯的显示控制。
3.按钮检测:通过轮询或中断方式,检测按钮开关的状态。
当按钮按下时,触发交通灯的状态切换。
4.定时控制:利用定时器的计数功能,控制交通灯的显示时间和状态切换的时机。
例如,红灯显示10秒,黄灯显示3秒,绿灯显示15秒等。
5.状态切换:根据按钮开关的触发和定时器计数的结果,切换交通灯的状态。
例如,当红灯显示10秒后,切换到黄灯;当黄灯显示3秒后,切换到绿灯。
通过以上的硬件和软件设计,我们可以实现一个简单的单片机交通灯控制系统。
当按钮按下时,交通灯的状态将按照预设的顺序进行切换。
同时,交通灯的亮灭时间也可以通过定时器控制,以符合实际交通灯的运行规律。
单片机交通灯实验报告
引言:随着城市交通的发展,交通灯作为交通管理的重要组成部分,起着至关重要的作用。
为了研究和实践交通灯的基本原理和实现方法,本文进行了单片机交通灯实验。
本实验通过使用单片机来模拟和控制交通灯的运行,以实现交通流畅和安全。
概述:交通灯是城市交通管理的重要组成部分,通过控制交通灯的信号变化,可以实现不同车辆和行人的交通流畅和安全。
单片机作为实验的控制器,可编程控制交通灯的运行,增强交通流畅性。
正文:一、单片机交通灯实验的背景和意义1.单片机交通灯实验的背景交通灯在城市交通管理中具有重要的地位和作用,通过控制交通灯的信号变化,可以实现车辆和行人的有序通行。
单片机交通灯实验为进一步研究交通灯原理和实现方式提供了实践基础。
2.单片机交通灯实验的意义单片机交通灯实验可以帮助学生理解并掌握交通灯的基本原理和控制方式,培养学生的创新思维和动手能力,并为进一步研究和改进交通灯系统提供参考。
二、单片机交通灯实验的设计和实施1.设计交通灯的硬件结构a.硬件元件选择和连接方式b.单片机选择和编程2.实施交通灯的控制逻辑和操作a.基本的交通灯控制逻辑b.交通灯的运行和状态转换三、单片机交通灯实验的分析和评价1.对交通流畅性的影响分析a.不同信号时间间隔对交通流量的影响b.交通灯控制方式对交通流畅性的影响2.对交通安全性的评价a.不同交通灯参数对交通安全的影响b.交通灯设施对行人安全的影响3.对实验结果的分析和总结a.实验数据的收集和处理b.结果的呈现和解释四、单片机交通灯实验的改进和优化方向1.优化交通灯的控制算法a.基于流量的自适应控制算法b.基于信号的智能预测算法2.改进交通灯的硬件设计a.使用更高效的电子元件和材料b.结合无线通信技术和传感器技术进行实时监测和控制五、单片机交通灯实验的应用和展望1.在城市交通管理中的应用前景a.提高交通流畅性和安全性的需求b.单片机交通灯技术的潜在优势2.可能的进一步研究方向a.基于互联网的智能化交通灯系统b.基于算法的全自动交通控制系统总结:通过本次单片机交通灯实验,我们对交通灯的原理和实现方法有了更深入的了解。
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业设计
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业设计交通灯控制系统是城市道路交通管理的重要组成部分,通过控制交通灯的信号改变,可以有效引导车辆和行人的交通流量,提高交通效率和安全性。
本文将基于单片机设计一个交通灯控制系统,并详细介绍其设计思路和实现过程。
设计思路:1.系统结构:本设计基于单片机,主要包括单片机控制模块、交通灯信号模块、电源模块和传感器模块。
其中,单片机控制模块负责控制整个系统的运行,交通灯信号模块负责显示交通信号,电源模块负责提供系统运行所需的电源能量,传感器模块负责感知道路交通情况。
2.交通灯控制算法:本设计采用循环控制算法来控制交通灯的信号改变。
通过设置交通灯的不同时间间隔,实现车辆和行人的优先通行。
例如,在繁忙的路口,车辆通行时间较长,行人通行时间较短;而在较为冷清的路口,行人通行时间较长。
3.交通灯检测与控制:通过传感器模块对车辆和行人的情况进行检测,当检测到有车辆或行人时,交通灯控制系统会相应地改变交通信号。
例如,当检测到有车辆在等待时,系统会尽快改变交通信号,让车辆通行。
4.电源管理:为了保证系统的稳定运行,需要设计一个合理的电源管理模块,包括电源的供电和电池的充电。
同时,还需要考虑系统在电源不足或断电时的应急措施,以保证系统的稳定运行。
实现过程:1.硬件设计:选择适当的单片机和其他外设,如LED灯、传感器等。
搭建电路板原型,连接好各个模块,并考虑防雷、过电流等保护电路。
2.软件设计:根据交通灯控制算法和系统功能需求,编写单片机的控制程序。
程序应包括交通灯信号的显示控制、传感器数据的读取与处理、电源管理等功能。
3.调试测试:将单片机控制程序烧录到单片机中,进行功能调试和系统测试。
检查各个模块是否正常工作,通过对交通流量的模拟,检验交通灯控制系统的性能和可靠性。
4.系统优化:根据测试结果,对系统进行优化和改进,提高系统的稳定性和实用性。
例如,优化交通灯控制算法,使交通流量更加顺畅和高效。
基于单片机的交通灯控制系统的设计方案
设计一个基于单片机的交通灯控制系统可以帮助实现交通信号灯的自动控制,提高交通效率和安全性。
以下是一个简要的设计方案:设计方案概述该系统基于单片机(如Arduino、STM32等)实现交通灯的控制,包括红灯、黄灯、绿灯的切换以及定时功能。
通过传感器检测车辆和行人的情况,系统可以根据实际交通情况智能地调整交通灯的状态。
系统组成部分1. 单片机控制模块:负责接收传感器信号、控制交通灯状态,并实现定时功能。
2. 传感器模块:包括车辆检测传感器和行人检测传感器,用于感知交通情况。
3. LED灯模块:用于显示红灯、黄灯、绿灯状态。
4. 电源模块:为系统提供稳定的电源供电。
工作流程1. 单片机接收传感器信号,监测车辆和行人情况。
2. 根据监测结果,控制交通灯状态的切换:红灯亮时其他灯灭,绿灯亮时红灯和黄灯灭,黄灯亮时其他灯灭或闪烁。
3. 实现交通灯状态的定时切换:设定各个灯的持续时间,保证交通信号的周期性切换。
系统特点1. 智能化控制:根据实时交通情况自动调整交通灯状态,提高交通效率。
2. 节能环保:通过定时控制,减少交通信号灯的能耗。
3. 可靠性:采用单片机控制,系统运行稳定可靠。
可扩展功能1. 远程监控:添加通讯模块,实现对交通灯系统的远程监控和控制。
2. 数据记录:添加存储模块,记录交通流量数据,为交通规划提供参考。
3. 多路控制:扩展系统支持多个交通路口的交通信号控制。
通过以上设计方案,可以实现基于单片机的交通灯控制系统,提升交通管理的效率和智能化水平。
设计时需注意硬件选型、软件编程和系统调试,确保系统正常运行并满足实际需求。
单片机控制的交通灯控制系统设计
单片机控制的交通灯控制系统设计交通灯控制系统是现代城市交通管理的重要组成部分,通过对交通流量的调控,保障道路的交通安全和通行效率。
本文将介绍一个基于单片机的交通灯控制系统的设计。
首先,我们需要确定该交通灯控制系统的基本功能和设计要求。
在设计过程中,我们考虑以下几点:1.确定交通灯的工作模式:根据不同的交通流量,交通灯可以设置为定时模式或感应模式。
2.支持不同交通流量的调节:根据交通流量的变化,交通灯系统需要能够自动调整红绿灯的时间间隔。
3.考虑交通信号的同步问题:为了确保交通流畅,不同路口的交通灯信号需要同步。
4.灯光状态显示:系统需要实时显示交通灯的状态,方便交通参与者了解当前交通情况。
基于以上基本要求,我们可以进行以下设计:1.硬件方案:a.单片机选择:选择适合的单片机作为核心控制器。
一般选择性能较强的ARM单片机,如STM32系列。
b.光电传感器:用于检测车辆和行人的存在,以实现感应模式。
通过光电传感器的输出信号,控制交通灯灯组的切换。
c.信号灯:根据交通需要,设置红、黄、绿三色信号灯。
d.显示屏:用于显示交通灯的状态,实时反馈给交通参与者。
e.供电和保护电路:为系统提供稳定的电源和电路保护。
2.软件方案:a.初始化设置:根据实际道路布局和交通流量情况,设定交通灯的初始调节参数。
b.交通信号控制:根据交通流量和光电传感器的反馈信息,控制交通灯灯组的切换,并实现不同模式的调节。
c.信号同步:通过与其他交通灯系统的交互,实现不同路口的交通信号同步,避免交通拥堵和事故发生。
d.状态显示:通过显示屏实时显示交通灯的状态,方便行人和驾驶员了解道路交通情况。
在完成硬件和软件的设计后,需要进行系统的测试和优化。
通过不断的测试和实验,对交通灯控制系统的参数进行调整和优化,以达到最佳的交通通行效率。
本文提出了一个基于单片机的交通灯控制系统的设计方案,通过硬件和软件的协同工作,能够根据交通流量的变化,自动调节交通灯的时间间隔,实现交通信号的同步,并通过显示屏实时显示交通灯的状态。
AT89C52单片机交通灯设计1
AT89C52单片机交通灯设计1AT89C52单片机交通灯设计1引言:交通灯是城市道路交通管理的重要组成部分,它将交通流量控制在适当的范围内,确保交通安全和交通效率。
本文将详细介绍AT89C52单片机交通灯设计的原理和实现过程。
一、设计原理:AT89C52单片机是一种常见的8位单片机,具有高度可编程的特性。
交通灯设计的基本原理是通过控制不同颜色的灯光的亮灭来指示交通的状态。
在设计中,我们将使用AT89C52单片机控制红、黄、绿三种颜色的LED灯的亮灭,以实现红灯停、黄灯等待和绿灯行的功能。
二、硬件设计:1.AT89C52单片机:作为控制中心,负责控制交通灯的状态。
2.LED灯:红黄绿三种颜色的LED灯分别表示红灯、黄灯和绿灯。
3.电阻:用于限流,防止LED灯烧坏。
4.开关:用于手动控制交通灯的状态,模拟实际交通情况。
三、软件设计:1.程序框图:交通灯设计的程序可以分为红灯、黄灯、绿灯三个状态,基本流程图如下所示:```流程图┌───────────────────┐│初始化程序││├─────┐│红灯亮│││├─────┐│红灯亮││││││││红灯灭││││││││黄灯亮││││││││黄灯灭││││││││绿灯亮││││││││绿灯灭││││├──►│││重复│││││└───────────────────┘││││▼```2.程序编写:(1)首先定义端口,将LED灯的引脚连接到AT89C52单片机的端口上。
(2)在主函数中,设置红灯亮的状态,即将红灯的引脚设置为高电平。
(3)使用延时函数,使红灯亮一段时间后再灭。
(4)设置黄灯亮的状态,即将黄灯的引脚设置为高电平。
(5)使用延时函数,使黄灯亮一段时间后再灭。
(6)设置绿灯亮的状态,即将绿灯的引脚设置为高电平。
(7)使用延时函数,使绿灯亮一段时间后再灭。
(8)进入重复步骤,循环运行。
四、调试与测试:五、总结:1.AT89C52单片机数据手册2.《单片机原理与应用》。
单片机交通信号灯设计报告
单片机交通信号灯设计报告引言交通信号灯作为现代交通管理的重要组成部分,对于提高交通效率、保障交通安全具有重要意义。
本报告旨在介绍一种基于单片机技术的交通信号灯设计方案,通过控制信号灯的颜色变化实现交通流量的管理和交通安全的提升。
设计方案本设计采用基于单片机的交通信号灯设计方案,主要由硬件和软件两部分组成。
硬件设计硬件设计主要考虑到信号灯的控制电路和显示部分。
1. 控制电路:采用安装于交通信号灯控制塔中的单片机,例如常用的Arduino 或者Raspberry Pi。
单片机通过控制继电器或者晶体管等元件来实现信号灯的颜色控制。
2. 显示部分:交通信号灯由红、黄、绿三种颜色的灯组成。
每个灯都是由LED 发光二极管组成,通过驱动电路控制LED的亮灭来实现颜色的变化。
软件设计软件设计主要考虑到单片机的程序设计。
1. 时序控制:单片机程序通过控制交通信号灯的切换时序来实现灯颜色的变化。
2. 亮灭控制:通过控制LED灯亮灭的方式来实现不同颜色的灯显示。
例如,亮红灯时只有红灯亮,其他灯灭,亮绿灯时则只有绿灯亮,其他灯灭。
工作原理交通信号灯设计方案的工作原理如下:1. 初始化:单片机启动时初始化程序,设置初始状态为红灯亮。
2. 时序控制:程序根据预设的时间,控制交通信号灯按照一定顺序和时间切换,例如红灯持续亮15秒,然后切换到绿灯亮10秒,再切换到黄灯亮5秒,最后再切换到红灯亮。
3. 亮灭控制:程序控制LED的亮灭状态来实现不同颜色灯的显示。
例如,当程序需要亮红灯时,控制红灯LED亮,其他灯LED灭。
4. 循环执行:程序循环执行上述步骤,使交通信号灯不断切换颜色,达到交通流量管理和交通安全的目的。
实施计划本设计的实施计划如下:1. 硬件准备:采购所需的单片机、LED等元件,组装好交通信号灯硬件部分。
2. 软件编写:根据设计方案,编写单片机程序,并进行测试和调试,确保程序的正常运行。
3. 系统整合:将单片机和交通信号灯的硬件部分进行整合,确保程序可以正确地控制LED灯的亮灭。
单片机控制的交通灯设计
单片机控制的交通灯设计
一、引言
交通灯是控制交通流量的有效途径,它能有效减少交通拥堵,提高交
通安全。
现代交通灯基本要求有简单的控制逻辑,因此可以利用单片机来
控制交通灯。
单片机控制的交通灯由单片机、绿灯、黄灯、红灯和控制电
路等组成,可以根据设定的定时、定周期等各种状态开关控制,从而有效
控制交通流量,提高交通安全。
本文重点介绍了单片机控制的交通灯原理、构成、工作原理和应用,为实现对交通灯的自动化控制提供依据。
二、单片机控制的交通灯原理
单片机控制的交通灯是以单片机为核心,由绿灯、黄灯和红灯这三个
部件为标志牌,以及智能控制电路为辅助构成的一套交通灯系统。
其原理
简单说来,就是将一定的信号变成一定的控制信号来控制交通灯的开关信号,以达到自动化控制的效果。
三、单片机控制的交通灯构成
单片机控制的交通灯由单片机、绿灯、黄灯、红灯和控制电路等组成。
单片机作为核心,用于接收输入信号,并将信号转换为相应的控制信号;
绿灯、黄灯和红灯分别为标志牌,用以指示车辆前行、慢行或停止;控制
电路用于控制绿黄红灯的亮灭,实现整套交通灯的控制。
四、单片机控制的交通灯工作原理。
基于单片机的交通灯设计c语言程序
基于单片机的交通灯设计c语言程序交通信号灯是城市交通中非常常见的设施之一,起到了引导和控制车辆、行人通行的重要作用。
基于单片机的交通信号灯设计是一个非常典型的实际应用案例,通过编写C语言程序,可以实现对交通信号灯状态的控制和调节。
首先,我们需要了解交通信号灯的基本原理和工作流程。
一般而言,交通信号灯包括红灯、黄灯和绿灯三种状态,分别对应停止、准备和通行的指示。
交通信号灯会按照一定的时间间隔,循环地在这三个状态之间切换,以控制车辆和行人的通行。
在基于单片机的交通信号灯设计中,我们可以借助定时器和IO口来实现状态的切换和指示灯的亮灭。
下面是一个简单的C语言程序示例:```c#include <reg52.h>sbit red = P1^0; //红灯控制引脚sbit yellow = P1^1; //黄灯控制引脚sbit green = P1^2; //绿灯控制引脚void delay(unsigned int xms) //延时函数{unsigned int i, j;for(i=xms; i>0; i--){for(j=110; j>0; j--);}}void main(){while(1){red = 1; //红灯亮yellow = 0; //黄灯灭green = 0; //绿灯灭delay(3000); //延时3秒red = 0; //红灯灭yellow = 1; //黄灯亮green = 0; //绿灯灭delay(2000); //延时2秒red = 0; //红灯灭yellow = 0; //黄灯灭green = 1; //绿灯亮delay(5000); //延时5秒}}```上述程序通过P1口的不同引脚控制红灯、黄灯和绿灯的亮灭。
通过循环的方式,定时器每隔一段时间就切换交通信号灯的状态,从而实现交通信号灯的正常工作。
这只是一个简单的交通信号灯设计示例,实际的交通信号灯设计还可能涉及到更多的状态和控制逻辑。
单片机交通灯电路设计及步骤
设计一个单片机交通灯电路是一个常见的项目。
下面是一般的步骤:1. 确定需求:首先确定你想要设计的交通灯系统的功能和需求,例如红绿灯的时间间隔、黄灯时间等。
2. 选择单片机:选择一个适合的单片机,如Arduino、Raspberry Pi等。
确保单片机有足够的GPIO引脚用于控制灯光。
3. 连接电路:将交通灯与单片机进行连接。
使用适当的电阻和电线将LED灯连接到单片机的GPIO引脚。
确保引脚的输入输出匹配。
4. 编程:使用单片机开发平台(如Arduino IDE)编写程序来控制交通灯的状态和时间。
通过编程设置引脚的电平状态,以控制LED灯的亮灭。
5. 代码调试:将编写好的程序上传到单片机,并进行调试。
确保交通灯按照预期工作。
6. 完善系统:根据需要优化和调整交通灯的时间控制和功能。
7. 测试和验证:通过模拟或实际测试验证交通灯系统的功能和稳定性。
请注意,这只是一个简单的概述,实际的实现可能会更复杂,需要根据具体的要求和平台进行调整。
在开始实际设计之前,确保你有足够的电子电路和编程知识,以及相关的工具和材料。
此外,确保遵循安全操作和规范,以防止任何电路或设备损坏或意外发生。
以下是设计单片机交通灯电路的详细步骤:1. 确定交通灯的控制方式:确定你想要实现的交通灯控制方式,例如固定时间间隔、按需控制等。
2. 准备硬件材料:获取所需的硬件材料,包括单片机(如Arduino)、LED灯(红、黄、绿三色)、面包板、适配器和电源等。
3. 连接电路:使用面包板将单片机和LED灯进行连接。
连接的具体步骤如下:- 将单片机的GPIO引脚与相应的LED灯引脚连接。
例如,将红灯连接到一个GPIO引脚上,将黄灯和绿灯分别连接到其他GPIO引脚上。
- 使用适当的电阻将每个LED灯连接到电源。
电阻的值应根据LED的额定电压和电流来确定,以保护LED灯不受过大的电流影响。
- 连接单片机的电源和适配器,并确保电路连接正确。
4. 编写程序:使用适当的集成开发环境(IDE)或编程软件编写程序,以控制交通灯的状态和时间。
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单片机交通控制灯设计与实现时间:2009-06-17 10:28来源:网络作者:枫叶点击:475次单片机交通控制灯利用STC89C52单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的交通控制灯的模拟,此设计包含了主要的单片机芯片、数码管、电阻以及电路电容等元器件。
以发光二极管发光颜色的不同来说明车辆是允许通过还是禁止通过。
数码管则显示通行和禁止通行的时间。
利用单片机交通控制灯设计与实现摘要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,同时带动传统控制检测日新月异更新。
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。
十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。
根据单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点,用单片机自动控制交通控制灯显示以及时间显示的方法。
同时利用了软件设计以及硬件设计两种重要的方法。
设计过程包括硬件电路设计和Proteus软件仿真设计以及程序设计三大步骤,对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。
本系统利用STC89C52单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的交通控制灯的模拟,此设计包含了主要的单片机芯片、数码管、电阻以及电路电容等元器件。
以发光二极管发光颜色的不同来说明车辆是允许通过还是禁止通过。
数码管则显示通行和禁止通行的时间。
利用C语言编程,巧用while语句和if语句使程序简单易懂。
最主要的是用到单片机内的定时器来控制发光二极管亮灭的时间,通过P3口输出来控制二极管的亮灭以及数码管的时间显示。
利用红黄绿灯的亮灭实现东西、南北两车道对车辆的放行时间的控制,当A车道亮红灯,B 车道亮绿灯时,即允许B道的车辆通过,同时数码管进行25秒倒计时,等到计时到5S时,A道的黄灯亮,即让B道的车辆做好停车的准备,当数码管的计时到0时B车道亮红灯,A车道亮绿灯时,即允许A道的车辆通过,同时数码管进行25秒倒计时,等到计时到5S时,B道的黄灯亮,即让A道的车辆做好停车的准备,就是这样的一个循环的过程。
本系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。
另外,通过下载不同的控制程序到单片机芯片中可以实现不同的功能,这一点就更体现了单片机的扩展功能。
目录一.绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题意义 (4)1.3交通灯的应用 (4)二.整体设计方案 (5)2.1单片机的选择 (5)2.2 单片机的概述 (6)三.交通信号灯的硬件设计 (11)3.1最小系统设计 (11)3.2七段LED数码管的介绍 (12)3.3MAX232接口电路 (12)3.4定时计数器 (13)3.5任务描述 (13)3.6具体元器件 (14)四.交通信号灯软件设计 (15)4.1系统软件设计流程图 (15)4.2主程序 (15)4.3数码管倒计时显示 (16)4.4中断子程序 (18)五.系统仿真 (19)5.1protues软件介绍 (19)5.2交通信号灯的protues仿真 (20)六.调试与功能说明 (22)6.1硬件调试 (22)6.2软件调试 (22)结论 (2)3参考文献 (24)致谢 (2)5一.绪论1.1课题背景1 道路交通控制的发展背景随着经济发展,城市化速度加快,机动车辆占有量急剧增加,由此引发出日益严重的交通问题:交通拥挤甚至堵塞,交通事故频繁,空气和噪声污染严重,公共运输系统效率一.绪论1.1课题背景1 道路交通控制的发展背景随着经济发展,城市化速度加快,机动车辆占有量急剧增加,由此引发出日益严重的交通问题:交通拥挤甚至堵塞,交通事故频繁,空气和噪声污染严重,公共运输系统效率下降等。
解决这一问题通常有两种办法,一种是修路造桥,这对道路交通状况的改善是一种最直接的办法,但它需要巨额的投资,且在城市中心区受拆迁的限制,很难实施.另一种是在现有的道路交通条件下,实施交通控制和管理,充分发挥现有道路的通行能力,大量事实已经证明这种方法的有效性。
通常,一个经验丰富的交通警察能在极短的时间内把一个交叉路口的交通阻塞缓解或解除,但他的作用范围往往局限于单个交叉路口。
而现代的道路交通非常复杂,常常是几个或几十个甚至是成百上千个路口互相关联,在这种情况下,任何一个经验丰富的交通警察都无能为力了.因此,人们越来越关注把先进的科学技术用于交通管理,从而促进了交通自动控制技术的不断发展。
2 道路交通控制的目的和作用道路交通控制的目的可定义为:在确定的行政规定约束下,采用合适的营运方法来确保公共和私人运输方式具有最佳的交通运行状态。
围绕这一目的研制出的道路交通控制系统,把受控对象看成一个整体,采用对交通流科学地时间分割的方法,最大限度地保证交通流运动的连续性,使受控区域的交通流减少冲突,同时平稳地、有规则地运动。
道路交通控制的作用主要表现为以下几个方面:(1)改善交通秩序,增加交通安全。
(2)减少交通延误,提高经济效益。
(3)降低污染程度,保护生态环境。
(4)节省能源和土地消耗。
3 我国城市交通特点分析人、车、路是构成城市交通的三大要素,要探讨我国城市交通特点,必须从分析这三大要素的基本特点着手。
3.1 人的交通素质人是交通的主体,与世界发达国家相比,我国人的社会交通意识还没有真正形成,少数领导部门交通观念淡薄,对城市交通建设在国民经济建设中的重要性认识不足,交通政策时有失误。
机动车驾驶员文化水平低,又缺乏系统训练,尤其缺乏心理素质,感知能力和判断能力的培养,因而,对人,车的运动特征不能很好掌握。
行人与非机动车驾驶员普遍不懂,甚至漠视交通法规。
交通管理人员交通工程和心理学知识贫乏,感知,分析交通信息和处理特发性事件的能力不强。
总的来看,我国人的交通素质距离现代化城市交通要求还相差甚远,而交通与人密切相关,城市交通中出现的问题几乎都离不开人的因素,因此,想方设法提高全社会的文化素质,健全交通法规,加强交通宣传教育,增强人的社会交通意识,培养良好的交通习惯,使参与交通的每个人都认识到交通的重要性,自觉顺应交通规律,是建立我国城市交通控制系统,使之有效运行的前提条件。
3.2 城市道路状况路是交通的物质基础,有路才能通车,行人。
我国是一个文明古国,许多城市已有上千年的历史,城市布局和道路结构是在漫长的历史进程中逐步形成的,近几年虽然作了些改建和扩建,但毕竟还难以冲破原来的基本格局。
我国城市道路普遍存在的弊端是:(1)路网密度低(2)交通干道少(3)路口平面交叉3.3 我国城市交通的特殊性道路状况与车辆状况的综合作用形成了我国城市交通的特殊性,主要表现是:城市路网稀,干道少,间距大,市区人口稠密,出行需求集中,迫使车辆集中于少数干道上行驶。
至于中小城市,干道特征更为明显,往往只有一两条干道贯穿全市,而其他支路上交通量极小。
从流量变化情况来看,除外围过境干道外,都是有一定规律的,高峰小时基本上都集中在几个时段内。
我国城市机动车车种繁杂,从50年代的老式车到80年代的新型车,从大货车到小轿车都在一个平面上行驶,不少城市拖拉机还是一种主要运输工具,前面一辆旧车挡道,尾随的新型车只能跟着爬行,过交叉口时经常出现启动慢的车挡住启动快的车,使交通工程师精心设计的交通配时方案不能很好发挥效益。
1.4 我国城市交通控制策略探讨本着不盲目照搬现成系统的经验,或一味追求控制策略与原理的新颖性,而是根据我国城市交通的实际情况,从简从易,逐步完善的原则,我国城市交通控制策略宜采取:(1)根据干道特征明显的特点,系统以线控制为主。
(2)根据干线上交通流有规律可循的特点,系统以定时控制为主。
(3)根据车种混杂和路网稀,路口间距相差悬殊,难以建立精确交通预测模型的特点,系统应加强路口应变能力,强化感应控制功能。
(4)根据机非混合交通特点,系统要处理好自行车交通,常用的方法有:a.实现自行车与机动车的分离自行车与机动车的突出矛盾在于混行,要在我国现有道路基础上,开辟出规模庞大的自行车道路网是不现实的,但各城市确有许多小街小巷可利用,对它们进行合理规划,造成自行车专用道,消除或减少自行车与机动车的相互干扰是可能的。
b.增设左转相位对机动车干扰最大的是左转自行车,在自行车高峰时,对左转自行车流较大的路口增设左转相位,时间不需很长便可利用自行车启动,疏散快的特点,使左转自行车基本通过。
c.控制信号分时使用自行车与机动车高峰出现时间是交错的,在自行车高峰期间,自行车是构成交通流的主体,系统进行信号配时优化时,可优先考虑自行车。
(5)可能的系统结构确定系统的硬件结构主要是依据系统控制策略要求,系统成本分析和城市的财政承受能力,同时也要受到系统管理维护人员技术水平的制约。
纵合考虑,我国城市采用两级控制结构为宜,即由中心计算机和终端--交通信号控制器组成,信号配时方案存于终端中,终端将处理好的检测器数据和交叉口工作状态数据定时传送至中心计算机,中心计算机经优化计算后给出下一个配时方案指令,由交通信号控制器执行。
这种结构形式的突出优点是:a.减少数据传输量,控制中心与终端间只需低容量传输系统即可有效地进行数据通信。
b.主要控制和处理功能由终端--交通信号控制器完成,大大减轻了中心计算机的负担,只要配置功能稍强的微机系统即可建成一个相当规模的控制系统。
按上述设想建立起来的将是一个旨在解决机非混合交通问题,以线控制为主,方案选择型实时自适应城市交通控制系统。
(6)可能出现的动向a. 系统功能的缩小我国建制市370多个,绝大多数还难以投入足够的资金建立一个功能齐备的控制系统,从几个引进系统的实施情况来看,并不需要,实际上也没有用到这些系统的全部功能,因此,系统发展的一个可能趋势是系统功能的缩小,国外也提出了基本系统的概念,基本系统不以交通应答作为基本设计依据,只是按照一天内划分的时段或根据控制中心的人工干预执行简单的时间表,因而不需车辆检测器和大量的数据处理。
功能缩小后的系统不需配置动态地图显示板等外围设备,便于控制中心主机微机化,耗资少,使用方便,对我国大中城市有很吸引力。
b. 交通信号控制器微机化、系列化我国有2000多个县,每个县都有几个城镇,计算机区域控制目前对这些小城市来说是不现实的,以微机为基础的交通信号控制器功能灵活,便于实现无电缆协调控制,必将成为小城市交通控制的主体。
大中小城市对信号控制器的使用要求不同,对交通信号控制器的微机化,系列化势在必行。
1.2课题意义本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。
该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题,巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力,基本掌握单片机应用电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。