基于单片机的智能交通灯设计——开题报告Word文档下载推荐.doc
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基于单片机的智能交通灯设计
课题类型
■毕业设计 □毕业论文
起止时间
2013年3月~2013年6月
开题报告
(毕业设计:
含课题来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等。
字数为3000以上。
)
(毕业论文:
含课题来源、研究价值,国内外研究现状,研究内容,研究方法,研究思路,论文提纲,预期目标,时间安排及参考文献等。
一、课题来源及现状
课题来源:
自选
课题现状:
当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。
1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯,另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。
红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。
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。
目前,国内的交通灯一般设在十字路门,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:
1.两车道的车辆轮流放行时间相同且固定,在十字路口,经常一个车道为主干道,车辆较多,放行时间应该长些;
另一车道为副干道,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,比如:
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。
二、设计要求:
针对道路交通拥挤,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及两点改进措施:
1、根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间
2、考虑特殊车辆通行情况,设计紧急切换开关
三、工作内容:
1、设计一个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。
2、每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮3秒,才能变换运行车辆。
3、东西方向、南北方向车道除了有红、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(采用倒计时的方法)。
4、同步设置人行横道红、绿灯指示。
5、考虑到特殊车辆情况,设置紧急转换开关。
四、设计方案与技术路线:
1.供电方案
采用单片机控制模块提供电源。
本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。
考虑到实际情况和电路的简洁,本设计采用了这套方案。
2.显示界面方案
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。
车流检测
系统控制电路
东西
红黄绿
倒计时
紧急控制开关
南北
图1交通灯控制器系统框图
五、预期目标:
1、当交通灯启动后,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。
2、每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮3秒。
3、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用数码管显示器显示倒计时。
4、人行横道红、绿灯指示跟随各方向车道的红绿灯指示。
5、当有特殊车辆经过时,四个方向的交通灯都为红色,让特殊车辆经过。
六、时间安排:
第四周:
明确任务,查阅资料,熟悉交通灯的原理
第五周:
查阅资料,初步确定设计方案,准备开题报告
第六周:
完善初步确定设计方案,完成开题报告
第七周:
查阅资料,作基础实验,确定设计方案
第八~十四周:
设计实施阶段
1、收集相关资料,理解交通灯的原理,对所使用的芯片的功能和引脚分析清楚
2、控制系统硬件电路的设计,包括各最小系统的设计,理解各部分的功能
3、画出各程序的流程图
4、在Proteus上绘制电路图,确定采用的元器件型号
5、在KeiluVision4上进行软件设计,编写程序
6、将硬件仿真与软件组合,完成对硬件电路的调试
7、购买各类元器件材料,进行组装焊接
8、对整个系统进行功能调试
第十五~十六周:
写设计报告,毕业论文
第十七~十八周:
教师评阅报告,修改报告,做答辩准备,答辩
七、参考文献:
[1]陈大钦.电子技术基础实验[M].北京:
高等教育出版社2004年
[2]陈梓城.电子技术实训[M].北京:
机械工业出版社2003年
[3]吴黎明.单片机原理及应用技术[M].北京:
科学出版社2003年
[4]李学海.标准80C51单片机基础教程[M].北京航空航天大学出版社2006年
[5]刘乐善.微型计算机接口技术及应用[M].华中科技大学出版社2004年
[6]李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统的设计[M].北京:
电子工业出版社2004年
[7]先锋工作室.单片机程序实例[M].北京:
清华大学出版社2002年
[8]陈炳权,曾庆六.EDA技术实用教程[M].湘潭:
湘潭大学出版社2010年
[9]吴洪潭,肖艳萍,赵伟国.单片机原理及应用系统设计[M].北京:
国防工业出版社2005
年
[10]RockwellAutomationAllenBradleyMicroLogixTM1500.用户参考手册[Z].美国,1999年
指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见,设计的结果预测或论文的可行性评价):
年月日
系部意见:
系主任:
年月日
注:
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,应在导师的指导下,由学生填写,经导师签署意见及系部审核后生效。