【正文】 ...........................................................................................33 致 謝 .............................................................................................................................................34 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................................35 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄 英 文 文 獻(xiàn) 資 料 及 翻譯 .............................................................................................................36 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)的選題背景 隨著人口快速的增多，交通工具的爆炸性的發(fā)展，以及道路資源的有限性， 交通控制就應(yīng)運(yùn)而生，在人類的生活、工作環(huán)境中，交通扮演著極其重要的角色， 人們的出行都無時(shí)不刻與交通打著交道。 單片機(jī)交通控制系統(tǒng)選題的現(xiàn)實(shí)意義 城市道路交通自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展是以城市交通信號(hào)控制技術(shù)為前導(dǎo)，與汽 車工業(yè)并行發(fā)展的。 20 世紀(jì) 30 年代初，美國最早開始用車輛感應(yīng)式信號(hào)控制器，之后是英國， 當(dāng)時(shí)使用的車輛檢測(cè)器是氣動(dòng)橡皮管檢測(cè)器。這是道 路交通控制技術(shù)發(fā)展的里程碑。 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(hào)燈，用以指揮馬車通行。帶控制的紅綠燈，一 種是把壓力探測(cè)器安在地下，車輛一接 近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來 啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。 表 交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r 簡(jiǎn)稱 時(shí)間 國別 城市 名稱 控制路 信號(hào)周 檢測(cè)器 控制方 口數(shù) 期 式 點(diǎn)控 1868 英國 倫敦 燃?xì)馍珶? 單 / / / 1914 美國 克利夫蘭 電力色燈 單 / / / 1926 英國 各城市 單點(diǎn)定周期 單 定 / 自動(dòng) 自動(dòng)信號(hào)機(jī) 1928 美國 各城市 感應(yīng)式自動(dòng) 單 定 氣壓式 自動(dòng) 信號(hào)機(jī) 線控 1917 美國 鹽湖城 手控干道協(xié) 6 個(gè) 定 / 人工 調(diào)系統(tǒng) 線控 1922 美國 休斯頓 電子計(jì)時(shí)干 12 個(gè) 定 / 電動(dòng) 道協(xié)調(diào)系統(tǒng) 1928 美國 各城市 步進(jìn)式定時(shí) 多個(gè) 變 / 電動(dòng) 干道協(xié)調(diào)系 （線） 統(tǒng) 面控 1952 美國 丹佛市 模擬計(jì)算機(jī) 多個(gè) 變 氣壓式 計(jì)算機(jī) 交通信號(hào)控 （網(wǎng)） 制系統(tǒng) 1963 加拿大 多倫多 數(shù)字計(jì)算機(jī) 多個(gè) 變 電磁式 計(jì)算機(jī) 集中協(xié)調(diào)感 （網(wǎng)） 應(yīng)控制信號(hào) 系統(tǒng) 信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能 力，減少交通事故有明顯效果。而智能交通控制系統(tǒng)則在不產(chǎn)生大的硬件改動(dòng)的情況 下有效的提高效率。 在國內(nèi)，受客觀條件的制約， ITS 起步比較晚，在 20 世紀(jì) 90 年代初，我國的 相 關(guān)學(xué)者開始意識(shí)到研究和開發(fā) ITS 的重要性。 然而，在此同時(shí)，城市道路建設(shè)規(guī)模也在加大，我國城市普遍存在道路密度， 道路面積率偏低的問題，這是我國城市喲其是大城市有機(jī)的一個(gè)重要原因。城市車流行駛速度逐年下降，目前不少城市交通運(yùn)量年年增長(zhǎng)， 但運(yùn)輸速度普遍下降，這都源于交通通行不佳。交通狀態(tài)從狀態(tài) 1 開始變換， 直至狀態(tài) 6 然后循環(huán)至狀態(tài) 1，周而復(fù)始，即如圖 所示： 圖 交通狀態(tài) 通過具體的路 口交通燈狀態(tài)的演示分析我們可以把這四個(gè)狀態(tài)歸納如 下： ◆東西方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，南北方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 20 秒。 下面我們可以用圖表表示燈狀態(tài)和行止?fàn)顟B(tài)的關(guān)系如下： 表 交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài) 狀態(tài) 1 狀態(tài) 3 狀態(tài) 4 狀態(tài) 6 東西向 禁行 等待變換 通行 等待變換 南北向 通行 等待變換 禁行 等待變換 東西紅燈 1 1 0 0 東西黃燈 0 0 0 1 東西綠燈 0 0 1 0 南北紅燈 0 0 1 1 南北綠燈 1 0 0 0 南北黃燈 0 1 0 0 東西南北四個(gè)路口均有紅綠黃 3 燈和數(shù)碼顯示管 2 個(gè)，在任一個(gè)路口，遇紅 燈禁止通行，轉(zhuǎn)綠燈允許通行，之后黃燈亮警告行止?fàn)顟B(tài)將變換。車輛檢測(cè)器作 為智能交通系統(tǒng)的基本組成部分，在智能交通系統(tǒng)中占有重要的地位。前者軟件編寫簡(jiǎn)單，但在按鍵數(shù)量較多時(shí)特別浪費(fèi) I／ 0 口資源，一般用于 按鍵數(shù)量少的系統(tǒng)。 8 段 LED 數(shù)碼管顯示 車 流 量 檢 測(cè) 電 路 蜂鳴器 單片機(jī) 最小系統(tǒng)外圍接 口電路 按鍵控制 紅黃綠信號(hào)燈 圖 系統(tǒng)的總體框圖 據(jù)此，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，連接成最小系統(tǒng)，由車流量檢測(cè)模 塊，違規(guī)檢測(cè)模塊，和按鍵設(shè)置模塊等產(chǎn)生輸入，信號(hào)燈狀態(tài)模塊， LED 倒計(jì)時(shí) 模塊和蜂鳴器狀態(tài)模塊接受輸出。系統(tǒng)硬件電路由車流量檢測(cè)電路、單片機(jī)、違規(guī)檢測(cè)電路， 狀態(tài)燈， LED 顯示，按鍵，蜂鳴器組成。急停按鍵和違規(guī)檢測(cè)隨時(shí)調(diào)用中斷。由此在交通控制中增設(shè)禁停按鍵， 就可達(dá)到想此目的。紅燈時(shí)間和綠燈時(shí)間，是根據(jù)道口東西向和南北向的 車流量，利用統(tǒng)計(jì)方法確定的。 （ 1）倒計(jì)時(shí)顯示 倒計(jì)時(shí)顯示可以提醒駕駛員在信號(hào)燈燈色發(fā)生改變的時(shí)間、在“停止”和“通 過”兩者間作出合適的選擇。 ◆南北方向紅燈滅，同時(shí)綠燈亮，東西方向黃燈滅，同時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí) 20 秒。 三是進(jìn)行軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于本系統(tǒng)，本人采用單片機(jī)匯編語言編寫，對(duì) 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況做了充足的研究，了解定時(shí)器，中斷以及延時(shí)原理， 總體上完成了軟件的編寫。 出租車以及公交的發(fā)展運(yùn)營(yíng)情況并不盡如人意，雖然車輛和線路長(zhǎng)度增長(zhǎng)， 但運(yùn)營(yíng)速度成了瓶頸，新增的運(yùn)力被運(yùn)輸效率低下所抵消。 交通控制存在的問題 我國城市交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問題，借鑒國外城市交通管理的先進(jìn)經(jīng) 驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)建立城市交通管理體制的重要性，提出加強(qiáng)城市交通研究的交通規(guī)劃， 建立穩(wěn)定的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的資金出道，實(shí)行公交優(yōu)先政策，建立先進(jìn)的交通 信息系統(tǒng)等對(duì)策。日本將這類技術(shù)稱為 UTMS、 VICS等： 歐盟則稱之為“道路交通信息技術(shù) RTI ”。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅 燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。到 1963 年加拿大多倫多市建立 了一套使用 IBM650 型計(jì)算的集中協(xié)調(diào)感應(yīng)控制信號(hào)系統(tǒng)，從而標(biāo)志著城市道路交 通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。 1869 年 1 月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。交通關(guān)系著人們 對(duì)于財(cái)產(chǎn)，安全和時(shí)間相關(guān)的利益。當(dāng)今在 城市道路交通自動(dòng)控制、交通監(jiān)測(cè)和交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣的是環(huán)形線 圈車輛檢測(cè)器。 1914 年及稍晚一些時(shí)候，美國的克利夫蘭、紐約和 芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號(hào)燈，它們采用電力驅(qū)動(dòng)，與現(xiàn)在意義上的信號(hào)燈已 第 1