交通信号控制系统可行性分析报告

可行性分析报告

项目名称：交通信号控制器

作者：**************************

2012.2.15

一、项目内容及作用简述：

项目内容：

1.任务

设计一个十字路口交通控制器。

2.要求

1）基本要求

（1）6车道，车辆直行、左转、右转设置单独的指示信号灯。

（2）显示车辆直行、左转、右转的通行时间。

（3）设置人行道信号灯。

（4）设置警察指定状态按键，指定系统停止在某个状态上。

2）发挥部分

（1）解决信号灯驱动电路问题。

（2）解决实际现场应用时，信号灯与主机之间的长距离连接问题。

（3）设计一条街上多个信号灯的联网和运行算法。

作用简述：

随着社会的发展，交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门的重要问题之一。交通控制系统是用于城市交通的数据监测、交通信号灯控制欲交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代交通监控指挥系统中最重要的组成部分。交通信号灯控制器的设计就是针对目前的交通通畅情况设置合理的通行时间和方向，为缓解交通压力，保持交通的畅通。

二、项目论证内容及结论：

作为一个交叉路口交通信号灯控制器，其东西、南北两个方向除了设置红、黄、绿、左拐4盏信号灯指示是否允许通行外，还设有时钟，以倒计时方式显示每条路允许通行或禁止通行的时间。

东西、南北两个方向各种信号灯的亮、灭时间能非常方便地进行设置和修改，使控制器既可用于两方向通行时间相同的普通交叉路口，也可通过参数的设置或修改用于通行时间不同的主辅路口。正常运行时，交通等亮灯的状态转换如表所示。表中：ag、ay、al、ar分别为

东西方向亮绿灯、黄灯、左拐灯、红灯的时间；bg、by、bl、br分别为南北方亮绿灯、黄灯、左拐灯、红灯的时间；显然要求ag+ay+al+ar=br，而bg+by+bl+br=ar。亮灯状态由S1→S2→S3→S4→S5→S6→S7→S0→S1不断循环，黄灯用于亮绿灯和亮左拐灯后进行缓冲，提示该方向即将禁行。

对应上述亮灯情况的车辆通行方式如下图：

对应于交通信号灯则分如下几种情况：

当东西南北方向中任意方向出现特殊情况，例如消防车、警车执行任务或其他车辆需要优先放行时，即可中断正常运行，进入特殊运行状态。此时两条道路上所有车辆都停止通行，红灯全亮，时钟停止计时，数码管显示”no”字样。当特殊状态结束后，系统恢复中断时的状态，继续正常运行。

为实现上述功能要求，可设计一个基于单片机的交通控制系统。单片机有丰富的中断源，方便本实验的设计，它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些调用。I/O口功能也比较强大，方便使用，方便对设计进行扩展，使设计更加完善，成本也相对低一些。根据题目要求本组选用LED发光二极管，并把LED发光管排成十字型，作为直行和左右拐弯指示，形象直观;选择LED发光二极管可以从颜色上区别认得通行和停止，该系统还可根据交通拥挤情况设置干道通行时间，以提高效率，减缓交通拥挤。

本设计利用单片机的最小系统控制交通控制器。主要元器件事单片机AT89C51,有它控制车辆通行时间显示控制。主要由单片机，时钟电路，复位电路，时间显示电路，信号灯控制五部分组成。各部分关系如下图。

主程序流程图如下：

在程序运行中，若单片机接收到紧急情况的信号（电平变化），即执行紧急响应中断，当此信号消失，程序从初始化开始执行。

子程序流程图分别为：

方式一流程图

方式二流程图

方式三流程图

方式四流程图

三、初步计划：

1、人员分工：两人主要负责编程和仿真，另两人主要负责硬件焊接与调试。两部分人员既有明确分工，在实际工作中也要相互合作，保证每一名成员对设计整体都有很好的了解。

2、时间分配：

2月16日修改设计、提交元器件清单和工作计划；

领取实验电路板、元器件；

2月17日~2月19日完成系统的软件仿真与调试；

2月20日~2月22日完成硬件电路的焊接与检查；

2月23日~2月24日完成硬件电路的调试、修改和完善；上交作品，完善工程设计报告。