交通灯控制电路设计毕业设计论文

毕业设计（论文）开题报告

题目交通灯控制电路设计

学生姓名xxxx学号xxxxxxx

专业电气工程及其自动化班级xxxxxxx

指导教师xxxx

评阅教师xxxx

完成日期2016 年x月xx日

目录

摘要 (1)

1 研究背景 (1)

1.2 研究的目的和意义 (2)

1.3 国内外的研究现状和发展趋势 (2)

1.3.1国内外研究现状.................................................................... 错误!未定义书签。

1.3.2交通控制灯的发展趋势 (3)

2交通灯控制电路的设计研究 ......................................................... 错误!未定义书签。

2.1参考元器件 (7)

2.2基本原理及设计方法 (7)

2.2.1秒脉冲发生器 (8)

2.2.2分频器 (8)

2.2.3控制电路 (8)

2.2.4译码电路 (9)

3 组装和调试结果分析 (11)

3.1硬件电路板的调试 (11)

3.2软件调试与仿真 (11)

3.3系统调试 (13)

3.4结果分析 (133)

4 结论与展望 (144)

4.1结论 (144)

4.2展望 (155)

致谢 (16)

参考文献 (167)

附件 (19)

交通灯控制电路设计

摘要：随着社会经济的发展, 城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三关系的协调, 已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统, 它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文将研究设计并制作了一款智能交通灯控制系统。交通灯控制系统由单片机、信号灯控制显示电路、数码管控制显示电路以及功能按键电路等部分组成。采用Proteus平台对交通灯控制系统进行了虚拟仿真，并进行了硬件电路的安装与测试。软硬件测试结果表明交通灯控制系统不仅具有交通控制的基本功能，还能够手动按键/串口通信实时调整通行时间。

关键词：交通灯控制系统，单片机，虚拟仿真

Abstract: with the development of social economy, urban traffic problems more and more people's attention. The coordination of people, vehicles and roads has become one of the important problems to be solved in the traffic management department. Urban traffic control system is a computer integrated management system for urban traffic data monitoring, traffic signal control and traffic guidance, which is the most important part of the modern urban traffic monitoring and control system. This paper will study the design and production of an intelligent traffic light control system. The traffic light control system is composed of a single chip microcomputer, a signal light control display circuit, a digital control display circuit and a function key circuit. The virtual simulation of traffic light control system is carried out by using Proteus platform, and the installation and testing of the hardware circuit are also carried out. Software and hardware test results show that the traffic light control system not only has the basic function of traffic control, but also can adjust the time of passage by the manual button / serial port communication.

Key words: traffic light control system, single chip microcomputer, virtual simulation

1研究背景

本文采用MSC-51系列单片机来设计交通灯控制器，交通灯控制系统分为控制器和受控电路两部分，控制器使整个系统按设定的工作方式交替指挥车辆及行人的通行，并接收受控部分的反馈信号，决定其状态转换方向及输出信号，控制整个系统的工作过程。根据车流量设置红、绿灯点亮时间的功能，红绿灯循环点亮，倒计时剩2秒时黄灯闪烁

警示；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。

1.1 研究的目的和意义

交通灯控制系统对于疏导交通流量、提高道路通行能力、减少交通事故都有明显效果，使交通得以有效管制。最初的交通灯是煤气照明灯，然后出现电力驱动的交通灯，与现在意义上的信号灯已经相差无几。随后又出现自动控制的交通灯、车辆感应式信号控制器、气动橡皮管检测器，最后出现电子数字计算机城市交通控制系统。这些交通控制系统的更替，使交通管制越来越完善。交通灯在我们的日常生活中有着很重要的地位，通过对交通灯设计原理的认识，本课题立足于经验的积累，对当前交通控制系统进行研究。实践意义：对交通灯控制系统设计边了解边研究，积累有形的设计经验。理论意义：在设计交通灯控制系统的同时，可以了解并掌握交通灯的控制方法，还可以在设计课题的同时对单片机知识进行学习。

1.2 国内外的研究现状

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。因此我国城市发展的规划，建设以及运行，在广泛借鉴和吸取国外先进经验的基础上应当建立并完善适合我国国情的城市交通系统。

1.2.1 国外交通控制系统发展概况

早期的交通信号控制器都是按照某种固定不变的周期长度和信号灯显示时间来控制信号灯，随着计算机技术和交通信号感应式控制技术的不断发展，计算机在交通管理控制中发挥着越来越重要的作用。1952年美国的丹佛市出现了采用模拟电子计算机的交