单片机交通灯开题报告

本科毕业设计（论文）开题报告

题目：基于单片机的交通信号灯控制系统 的设计

指导教师:

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MS

教学单位:

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业

: 0000000000000000000000 t=r.

号： 0000000000 名

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2009年12月

开题报告填写要求

1 .开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据

材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期 内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室审查后生效。

2.

开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式

（可从教务处

网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指 导教师签署意见。

3 •开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于12篇（不包括辞典、 手册，其中外文文献至少2篇），文中引用参考文献处应标出文献序号, 文献”应按照国标GB 7714— 87《文后参考文献著录规则》的要求书写。

4.指导教师意见和所在教学单位意见用黑墨水笔书写，并亲笔签名。

5.年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例： “2009年11月26日”

或“ 2010.11.26 ”

“仝.廿 参考

1毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。

1.1背景:

交通运输对经济发展的制约作用不同程度地普遍存在每个国家，如何解决大城市周

围地区交通拥挤和堵塞现象几乎成了最为棘手的难题。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制。近年来单片机技术发展的非常迅速，有单片机做成的产品外围元件很少，能实现的功能却很广，广泛应用于工业，交通等。兼于此，特用单片机设计此电路。

1.2研究意义:

交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，而保障交通信号灯正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。为此，采用MCS-5係列单片机

AT89C5伪中心器件来设计交通灯控制电路，实现了能根据实际车流量通过 8051芯片的PI 口设置红绿灯燃亮的时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示，三种颜色灯交替点亮以及紧急情况下的中断处理功能。

1.3国内外相关研究情况:

随着我国经济的高速发展，人们对私家车、公交车的需求越来越大。相应地，我国进入 WTO以后，我国经济贸易与世界接轨，汽车业关税大大降低，使很多人都能负担得起，买私家车不再是梦想。但是，私家车、公交车的大增无疑会对我国交通系统带来沉重的压力。放眼现在的中国，如广州、香港、上海等大都市，无不受到交通堵塞的困扰。中国要发展，交通事业决不能停步不前。有及于此，我国交通管制系统应当以人性化、智能化为目的，作出相应的改善。本论文正是以此为出发点，对单片机控制的交通信号灯模型作了较详尽的介绍。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益更新。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。本系统采用单片机 AT89C51为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。

2 .本课题的主要内容和拟采用的研究方法或措施。

2.1本课题的主要内容:

1.交通信号灯控制系统的工作原理及其控制系统的发展概况

2.分析交通信号灯控制系统的工作原理及其对控制系统的要求

3.根据要求用单片机对其进行控制，要求完成:

（1）控制系统接线图

（2）控制系统工作原理的阐述

（3）控制系统的流程图

2.2研究方法和措施:

本设计模拟基本的交通控制系统，硬件方面用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示提醒行驶者，车流量检测为单片机采集数据并进行调整，交通紧急处理功能，据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最小系统，由车流量检测模块，和按键设置模块等产生输入，信号灯状态模块，LED到计时模块和蜂鸣器状态模块接受输出。

在软件方面运用单片机汇编语言接受按键的输入设置并控制信号灯的基本变化，同时实施处理个检查装置的输入的数据，判断产生对信号灯的变化控制以实现交通灯的设计模拟

（1）电源提供方案：

方法一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。

方法二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。

综上所述，我们选择第二种方案。

（2）显示界面方案

方法一：完全采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字苻，无法胜任题目要求。

方法二：完全采用点阵式LED 显示。这种方案实现复杂，且须完成大量的软件工作； 但功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。

方法三：采用数码管与点阵LED 相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输出，又要 求有状态灯输出等，为方便观看并考虑到现实情况，用数码管与

LED 灯分别显示时间

与提示信息。这种方案既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。权衡利弊， 第三种方案可互补一二方案的优缺，决定采用方案三以实现系统的显示功能。

机电一体化系统设计 北京理工大学出版社2007.1

单片机原理及其接口设计

清华大学出版社1997.3

[10] . DinsdaleJ.Mechatronics and Asics.Annals of the CIRP,1989 [11] . Nitaigour Premcha nd Mahalik 2008

[12] . Mechatr onics tech no logy base and app licati on. 2007 3. 预期成果形式。 3.1预期成果形式

由于使用的是单片机作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比

较强大，排除制作工艺上会出现的问题，预期可以得到设计要求的结果，通过理论知 识的学习，还要对本论题的科技前沿知识的了解，结合实践

交通信号灯控制系统的工

作原理，设计出了一种简单的城市交通信号灯控制系统的硬件电路设计方案。

2.3 主要参考文献

[1] [2] [3] 电气控制与PLC 应用机械工业出版社2005.1 [4]

伺服系统设计指导北京理工大学出版社2002.2

[5]. 何立民MCS-51系列单片机应用系统设计北航版1991 [6] .熊世和机电系统计算机控制技术电子科技大学出版社1993 [7] .魏天路.机电一体化系统设计.北京：机械工业出版社，2006 [8]. 张积东孙积广夏华龙单片机51/98开发与应用电子工业出版社2001 [9]. 胡花单片机原理及应用技术2008