大学学士学位论文基于DSP的交通灯控制系统的设计 推荐.docx

大学学士学位论文基于DSP的交通灯控制系统的设计 推荐.docx

《大学学士学位论文基于DSP的交通灯控制系统的设计 推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学学士学位论文基于DSP的交通灯控制系统的设计 推荐.docx（57页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大学学士学位论文基于DSP的交通灯控制系统的设计推荐

基于DSP的交通灯控制系统的设计

摘要

当今时代是一个自动化时代，随着汽车业与交通运输事业的快速发展，大中城市的道路交通的控制也问题日益突出，然而增加道路以及对车辆运行的限制已不是解决该问题最经济有效的办法。

如何在现有道路交通设施的条件下更好的解决交通问题才是我们目前需要考虑的。

道路交通灯的控制和很多行业的设备都与计算机密切相关。

因此，一个好的交道路通灯控制系统，将会给道路拥挤、车辆违章控制等方面给予技术革新。

随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛深入运用，智能交通灯控制设备有了很大的发展，是目前交通灯控制系统发展的主流方向。

本文介绍了一个智能交通灯控制系统的设计。

该智能交通灯控制系统可以实现的功能主要有：

对某市区的主要交通路口进行控制；使各路口有固定的工作周期，并且在道路拥挤时中控中心能够改变交通灯的变换周期。

该设计以DSPTMS320VC5509为路口控制核心，以单个路口控制为研究对象，与PC机之间的的通信采用MAX232进行转换。

作为整个交通网络最小研究单元的单个交叉路口，对于单个路口的控制方法的研究是整个交通灯控制网路的研究基础，具有非常重要的意义。

关键词　交通灯；DSP；CPLD

DesignofIntegratedControlSystemofLightsBasedonDSP

Abstract

TheageisanautomaticagenowadaysandWiththerapiddevelopmentofautomobileandtrafficmanagement,theheavytrafficprobleminthebigsitiesbecomesmoreandmoreserious,andthesolutionbyincreasingnewroadandconstrainingthevehicleisnotthemosteconomicalandeffectivemeasures.Howtosolvetrafficproblemsinexistingconditionisworthconsidering.

Transportationlightcontrolandthedevicesinmanyprofessionsiscloselyrelatedwithcomputers.Therefore,agoodtransportationlightcontrolsystem,willgivetechniqueinnovationhustlefortheroad,theillegalcontroletc.Alongwiththetechnicalquickdevelopmentofthelargescaleintegration,thecomputertechknowledge,andthewideuseoftheartificialintelligenceinthecontrolsystem,theintelligencecontrolequipmenthaveaverybigdevelopment,whichistheessentialdirectioninthemodernscienceandtechnologydevelopment.

Thisarticleintroducesadesignofanintelligencetransportationlightsystem.Theintelligence'stransportationlightcontrolsystemcancarryoutofthesefunctions:

Carryonthemaintransportationstreetcornersofsomedowntown;Eachstreetcornercontainafixedworkperiod,andcontrolcentercanchangeitsperiodwhenthetrafficisheavy.

ThedesignusestheintersectioncontrolTMS320VC5509byDSPcore,withasingleintersectioncontrolastheresearchobject,andthecommunicationsbetweenPCsbyusingMAX232conversion.Astheminimumsingleintersectioninthetrafficnetworkresearchunit，asingleintersectioncontrolmethodisthetrafficcontrolnetworkresearchfoundation,whichhastheextremelyvitalsignificance.

Keywords　trafficlights;DigitalSignalProcessing;CPLD

摘要……

Abstract

千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。

在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。

打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空

第1章绪论

1.1本课题的研究背景

随着社会经济的快速发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者之间的协调已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统城市交通数据检测，交通灯信号控制与交通疏导的计算机综合管理系统，他是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

如何采用适合的控制方法，最大限度的利用好耗费巨资修建的城市道路，缓解主干道与匝道，市区同周边城区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

而DSP是伴随着微电子学，数字信号处理技术和计算机技术等学科的发展而产生的，是体现这三个学科综合科研成果的器件。

由于他的特殊的结构设计，可以把数字信号处理中的一些理论和算法实时实现，并逐步进入控制市场，因而在计算机应用领域中得到了广泛的应用。

本文提出了基于DSP的交通灯综合控制系统的设计。

1.2交通灯的发展

19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。

其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。

后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。

在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。

后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。

不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。

从此，城市的交通信号灯被取缔了。

直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。

稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。

随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯（红、黄、绿三种标志）于1918年诞生。

它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。

黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。

一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。

回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。

他的建议立即得到有关方面的肯定。

于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。

中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。

从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。

交通指挥灯是非裔美国人加莱特在1923年发明的。

此前，铁路交通已经使用自动转换的灯光信号有一段时间了。

但是由于火车是按固定的时刻表以单列方式运行的，而且火车要停下来不是很容易，因此铁路上使用的信号只有一种命令，通行。

公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。

开车的人谁也不愿意看到停车信号。

美国夏威夷大学心理学家詹姆斯指出，人有一种将刹车和油门与自尊相互联系的倾向。

他说：

驾车者看到黄灯亮时，心里便暗暗作好加速的准备。

如果此时红灯亮了，马上就会产生一种失望的感觉。

他把交叉路口称作“心理动力区”。

如果他的理论成立的话，这个区域在佛罗伊德心理学理论中应该是属于超我（superego）而非本能（id）的范畴。

新式的红绿灯能将闯红灯的人拍照下来。

犯事的司机不久就会收到罚款单。

有的红绿灯还具备监测车辆行驶速度的功能。

最早的交通灯出现于一八六八年英国伦敦。

那时的交通灯只有红、绿两色，经改良后，再增加一盏黄色的灯，红灯表示停止，黄灯表示准备，绿灯则表示通行。

其实,用这三色来作交通讯号和人的视觉机能结构和心理反应有关。

我们的视网膜含有杆状和三种锥状感光细胞，。

杆状细胞对黄色的光特别敏感，三种锥状细胞则分别对红光、绿光及蓝光最敏感。

由于这种视觉结构，人最容易分辨红色与绿色。

虽然黄色与蓝色也容易分辨，但因为眼球，对蓝光敏感的感光细胞较少，所以分辨颜色，还是以红、绿色为佳。

所以，交通灯用什么颜色也是有大学问的呀！

颜色也有活动（activity）的含意，要表达热或剧烈的话，最强是红色，其次是黄色。

绿色则有较冷及平静的含意。

因此，人们常以红色代表危险，黄色代表警觉，绿色代表安全。

而且，由于红光的穿透力最强，其他颜色的光很容易被散射，在雾天里就不容易看见，而红光最不容易被散射，即使空气能见度比较低，也容易被看见，不会发生事故。

所以我们用红色表示禁止。

1.3本课题的研究目的和意义

为了使交通灯的控制更加灵活，适合各种突发情况，实现最佳的交通控制（即在有重要车辆时，改变信号灯的控制，以有利益重要车辆的快速通过），同时系统又不过于复杂，这里采用了与人们生活方式密切相关的时间作为控制依据。

路口的无紧急情况时，以时间为依据控制信号灯，使其按照正常顺序运行，而当有紧急情况时则按照紧急处理规则改变信号灯的状态变换。

所以，路口交通灯的控制规律是以是否有紧急情况而发生改变。

使信号灯能按预设的规律在不同情况下按要求有不同的配置输出，这就是交通灯信号控制器的基于DSP的设计与实现。

DSP是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业课，该课程不但有较高的理论基础要求，而且实践性很强。

通过课程设计一方面可巩固已学过的理论知识，更重要的是给了我一次独立设计的实践机会，培养了我设计能力和实际工作能力，提高了我的动手能力。

本次毕业设计将是对我四年来学习的一次综合测试。

通过这次设计实践工作，会使我学到许许多多书本上没有的东西，让我养成严谨、活泼的工作作风。

这将是对所学知识进行的一次实践，使专业知识得到巩固和加深。

1.4论文研究内容

本文介绍了一个智能交通灯控制系统的设计。

该智能交通灯控制系统可以实现的功能主要有：

对