【正文】 上海交通大學(xué)學(xué) 號 專 業(yè) （班 級） 基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 目 錄第一章 緒論 3 交通燈控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 3 2第二章 智能交通燈控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì) 4 智能交通燈控制系統(tǒng)規(guī)劃 4 智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 4 5第三章 智能交通燈控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6 AT89S51單片機(jī)簡介 6 AT89S51單片機(jī)的主要性能參數(shù) 6 AT89S51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡介 6 主要引腳功能 7 控制器的原理框圖 9 各模塊控制電路 1車檢測電路 11 信號燈電路 13 時間顯示電路 13 緊急轉(zhuǎn)換電路 15第四章 智能交通燈控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 18 18 控制器的軟件設(shè)計(jì) 18 每秒鐘的設(shè)定 19 1秒的方法 19 軟件延時 20第五章 系統(tǒng)分析及改進(jìn)措施 21參考文獻(xiàn) 22 第一章 緒論 交通燈控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀在今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868年，英國機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩色旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。1914年，電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市5號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。而中國最早的馬路交通燈卻是誕生于1928年的上海英租界。從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制,從采用計(jì)算機(jī)控制到現(xiàn)代化的電子定時監(jiān)控，交通信號燈在科學(xué)化、自動化上不斷地更新、發(fā)展和完善。但是，隨著社會的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的交通燈的缺陷也日益出現(xiàn)，其中設(shè)計(jì)過于死板，達(dá)不到道路的最大通行效率是最明顯的問題，紅綠燈交替變換時間過于程式化。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對各種交通車輛的需求量不斷增大，城市的交通擁護(hù)問題日益嚴(yán)重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制燈，通常的做法是：事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查，利用傳統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)好紅綠燈的延時，然而，實(shí)際上的車流量是不斷變化的，有的路口在不同的時間段車流量的大小甚至有很大的差異，所以說，統(tǒng)計(jì)的方法己不能適應(yīng)迅速發(fā)展的交通現(xiàn)狀。 國內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計(jì)時的顯示計(jì)時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車過程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點(diǎn)：1．兩車道的車輛輪流放行時間相同且固定， 在十字路口，經(jīng)常一個車道為主干道，車輛較多，放行時間應(yīng)該長些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時間應(yīng)該短些。2．沒有考慮緊急車通過時，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過?；趥鹘y(tǒng)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過于死板，紅綠燈交替是間過于程式化的缺點(diǎn)，智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就更顯示出了它的研究意義，它能根據(jù)道路交通擁護(hù)，交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況。利用單片機(jī)控制技術(shù)．提出了軟件和硬件設(shè)計(jì)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)道路的最大通行效率。 第二章 智能交通燈控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì) 智能交通燈控制系統(tǒng)規(guī)劃我們將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可分離單獨(dú)工作的主控制機(jī)與客戶端的形式，但是和傳統(tǒng)的C/S模式不一樣的是，每個終端機(jī)可以脫離主控制機(jī)而獨(dú)立工作。即使主控制機(jī)停止工作，或者由于某種原因不能正常工作，各終端機(jī)也可以照常穩(wěn)定的工作。各個終端機(jī)負(fù)責(zé)管理路口的多個信號燈。為了方便我們稱主控制機(jī)為主系統(tǒng)，各個終端機(jī)稱為子系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的總框圖如圖21示遠(yuǎn)程主系統(tǒng)計(jì)算機(jī) 路口子系統(tǒng) 路口子系統(tǒng) 路口子系統(tǒng) ……… …… A干道交通信號燈B干道交通信號燈B干道交通信號燈A干道交通信號燈 圖 21 總框圖 智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)中車輛檢測電路中用到了模糊控制原理，模糊控制原理簡單的說即是亦此亦彼的模糊邏輯， 模糊邏輯不是二者邏輯——非此即彼的推理，它也不是傳統(tǒng)意義的多值邏輯，而是在承認(rèn)事物隸屬真值中間過渡性的同時，還認(rèn)為事物在形態(tài)和類屬方面具有亦此亦彼性。模棱兩可性——模糊性。正因如此，模糊計(jì)算可以處理不精確的模糊輸入信息，可以有效降低感官靈敏度和精確度的要求，而且所需要存儲空間少，能夠抓住信息處理的主要矛盾，保證信息處理的實(shí)時性。多功能性和滿意性。，首次提出了表達(dá)事物模糊性的重要概念——隸屬函數(shù)。這篇論文把元素對集的隸屬度從原來的非0即1推廣到可以取區(qū)間【0,1】的任何值，這樣用隸屬度定量地描述論域中元素符合論域概念的程度，就實(shí)現(xiàn)了對普通集合的擴(kuò)展，從而可以用隸屬函數(shù)表示模糊集。模糊集理論構(gòu)成了模糊計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)，人們在此基礎(chǔ)上把人工智能中關(guān)于知識表示和推理的方法引入進(jìn)來，或者說把模糊集理論用到知識工程中去就形成了模糊邏輯和模糊推理；為了克服這些模糊系統(tǒng)知識獲取的不足及學(xué)習(xí)能力低下的缺點(diǎn)，又把神經(jīng)計(jì)算加入到這些模糊系統(tǒng)中，形成了模糊神經(jīng)系統(tǒng)。這些研究都成為人工智能研究的熱點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出了許多領(lǐng)域?qū)＜也啪哂械哪芰?。同時，這些模糊系統(tǒng)在計(jì)算形式 上一般都以數(shù)值計(jì)算為主，也通常被人們歸為軟計(jì)算。智能計(jì)算的范疇。模糊計(jì)算在應(yīng)用上可是一點(diǎn)都不含糊，其應(yīng)用范圍非常廣泛，它在家電產(chǎn)品中的應(yīng)用已被人們所接受，例如，模糊洗衣機(jī)。模糊冰箱。模糊相機(jī)等。另外，在專家系統(tǒng)。智能控制等許多系統(tǒng)中，模糊計(jì)算也都大顯身手。究其原因，就在于它的工作方式與人類的認(rèn)知過程是極為相似的。在這里，筆者結(jié)合自己的研究實(shí)踐，以一個建筑結(jié)構(gòu)選型的專家系統(tǒng)為例，說明模糊推理系統(tǒng)是如何模仿領(lǐng)域?qū)＜业乃季S進(jìn)行工作的，其中所用到的步驟。計(jì)算過程在其他模糊系統(tǒng)中也具有典型的代表性。智能的交通信號燈指揮著人和各種車輛的安全運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)紅、黃、,為了保證交通秩序和行人安全,一般在每條道路上