【正文】 （蓋章） 年 月 日 摘 要 I 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn) 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過(guò)程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評(píng)定成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見(jiàn)： 系主任： （簽名） 年 月 日 大學(xué)信息學(xué)院 II 摘 要 隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)娜遮呉蕾?，交通燈成為了人們生活中不可或缺的一部分? 本設(shè)計(jì)以 AT89S51單片機(jī)為核心，外接外圍電路構(gòu)成基本電路 ，使硬件電路能適應(yīng)所完成的控制功能。該系統(tǒng)可控制紅、綠、黃燈按時(shí)間依次變換，并有倒讀秒功能。將采集的數(shù)據(jù)傳送給控制中心，進(jìn)行分析比較。根據(jù)比值轉(zhuǎn)換成對(duì)紅綠燈時(shí)間的控制，使交通信號(hào)燈時(shí)間可根據(jù)車流量改變，提高了交叉口的通行效率。s life. Although to some extent, the traditional traffic light control system can meet the needs of mand intersection traffic, but with the enlargement of city scale, the original traffic light control systems have shown obvious disadvantages: traffic light time is relatively fixed, not along with the change of the flow adjustment of traffic lights show time. This design uses AT89S51 microcontroller as the core, constitute the basic circuit, external peripheral circuit that can be adapted to control the functions performed by hardware circuit. In Keil software written in C language program, and finally with the Proteus software simulation, the basic realization of the intelligent simulation of traffic lights. The system can control red, green, yellow light according to time, in turn, transform, and has function of seconds. On this basis, through the sensor to the situation of traffic data collection. Will collect the data transmitted to the control center, carries on the analysis parison. According to the result of parison, the specific traffic into two phase flow is the ratio of the size. Translated into traffic lights time according to the ratio control, make the traffic lights time may be changed according to the number of cars, improving the efficiency of the intersection traffic. Key words: single chip microputer。 The countdown display。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(wú)時(shí)不刻與交通打著交道。但這一技術(shù)在 19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成， 1914年始安裝于紐約市 5號(hào)大街的一座高塔上。 1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。 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。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。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。 交 通對(duì)于社會(huì)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和人們的生活生產(chǎn)中有著十分重要的意義。要保證高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過(guò)一定的技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)。 電氣工程學(xué)院 2 課題研究的意義 科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了交通工具的現(xiàn)代化，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展則導(dǎo)致了交通量的急劇增長(zhǎng)并進(jìn)而加劇了交通擁擠與阻 塞的嚴(yán)重程度，城市交通的規(guī)模與復(fù)雜特征、傳統(tǒng)交通控制和交通擁擠一直是困擾世界各國(guó)的一大難題，目前美國(guó)每年由于交通擁擠造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 2370 億美元以上，而我國(guó)國(guó)內(nèi)百萬(wàn)人以上的大城市每年由交通阻塞造成的直接間接經(jīng)濟(jì)損失約計(jì) 1600 億元以上，相當(dāng)于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的 %。前者是發(fā)展城市交通，滿足各種交通需求的物質(zhì)基礎(chǔ)，而后者則為合理使用現(xiàn)有交通設(shè)施。二者相比，由于在 大城市新建和擴(kuò)建道路的可能性受空間制約越來(lái)越小。 智能的交通信號(hào)燈指揮者人和車輛的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)紅、黃、綠燈的自動(dòng)指揮是城鄉(xiāng)交通管理現(xiàn)代化的重要課題。其中紅燈亮，表示該條道路禁止通行；黃燈亮，則表示該條道路上未經(jīng)過(guò)停車線的車輛停止通行，已過(guò)停車線的車輛繼續(xù)通行；綠燈亮，則表示 該條道路上允許通行。 智能交通燈控制系統(tǒng)研究的發(fā)展，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來(lái)的問(wèn)題，局限于道路建設(shè)的暫時(shí)不足和交通工具的快速增長(zhǎng)，就要使更多的車輛安全高效的利用有限的道路資源，避免因無(wú)序和搶行等無(wú)控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓，另外，針對(duì)整個(gè)交通線路車輛的多少實(shí)時(shí)調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路的分流 也十分必要。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。 智能交通燈的研究背景 智能交通燈是智能交通領(lǐng)域的一個(gè)分支。因此，近幾年來(lái)世界各國(guó)都競(jìng)相投資 ITS的研發(fā)和應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前國(guó)內(nèi)外較為完善的交通信號(hào)控制系統(tǒng)主要有英國(guó)的 TRANSYT（ Traffic Net work Study Tool） 和 SCOOT（ Split,Cycle and Of set Optimization Technique,綠信比、周期和相位差優(yōu)化技術(shù)）系統(tǒng)和澳大利亞的 SCATS（ Sydney Coordinated Adaptive Traffic System） ,悉尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)交通系統(tǒng)，以及美國(guó)、日本等國(guó)家開(kāi)發(fā)的一些系統(tǒng)，其中以英國(guó)的 SCOOT 系統(tǒng)和澳大利亞的 SCATS 系統(tǒng)相較為著名。但由于這些系統(tǒng)多為交通信號(hào)控制專用系統(tǒng)，因此開(kāi)放性較差，難于同其它系統(tǒng)連接和協(xié)調(diào)控制，系統(tǒng)帶有一定的局限性，并且價(jià)格比較昂貴，沒(méi)有充分考慮我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)情（如自行車交通流和行人的交通 流等）。這些系統(tǒng)在深入研究國(guó)外先進(jìn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，融合了大量交警實(shí)際控制經(jīng)驗(yàn)，以開(kāi)放性為前提，增加了符合國(guó)情的特殊功能。因此，結(jié)合我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)，建立一個(gè)相對(duì)廉價(jià)、獲取信息多且準(zhǔn)確、工作可靠、具有智能交通控制系統(tǒng)勢(shì)在必行。 20世紀(jì) 90年代以來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加快，從 1985年到 1995年，機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)率達(dá) 13%左右，近幾年更是增多。我國(guó)城市普遍存在道路密度、道路面積率偏低的問(wèn)題。 20世紀(jì) 90年代，我國(guó)部分城市道路面積率，北京為 %，上海為 %，而國(guó)外東京為 %，巴黎為 25%，普遍高于我國(guó)。 電氣工程學(xué)院 4 目前我國(guó)城市街道交叉路口的交通信號(hào)燈雖然是自動(dòng)的，但是仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)紅綠燈的交替轉(zhuǎn)換是定時(shí)式的，即轉(zhuǎn)換的間隔時(shí)間是固定不變的。因?yàn)?，如果東西和南北兩方向車流量相差很大，而信號(hào)燈還是平均分配導(dǎo)通時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題：車多的方向?qū)〞r(shí)間不足，而車少的方向?qū)〞r(shí)間剩余，造成一方向車擠另一方向車松的不合理的局面，這就是機(jī)器自動(dòng)控制不如人工現(xiàn)場(chǎng)指揮的差別。 論文結(jié)構(gòu) 基于整個(gè)交通控制系統(tǒng)的發(fā)展情況，本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行如下方面的研究：用智能，集成，且功能強(qiáng)大的單片機(jī)芯片為控制中心，設(shè)計(jì)出一套十字路口的交通控制系統(tǒng)，以指揮路口的實(shí)時(shí)通行狀態(tài)。 在第二章中，基于緒論部分對(duì)單片機(jī)智能交通燈控制系統(tǒng)的部分了解以及現(xiàn)實(shí)生活中的需要，根據(jù)設(shè)計(jì)要求提出總體設(shè)計(jì)方案論證與選擇，介紹了智能交通燈控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理。 第四章首先根據(jù)軟件設(shè)計(jì)流程圖簡(jiǎn)要介紹了軟件設(shè)計(jì)，并介紹了各個(gè)程序模塊的基本設(shè)計(jì)思想。 最后是對(duì)本課題的總結(jié)與展望，概述了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，前景及致謝、附錄、參考文獻(xiàn)等關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的后續(xù)工作。 第 2 章 智能交通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 5 第 2 章 智能 交 通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 智能交通燈控制系統(tǒng)的通行方案設(shè)計(jì) 設(shè)在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡時(shí)間，將 通行禁行方向?qū)Q。說(shuō)明：黑色表示亮，白色表示滅。此狀態(tài)下，南北允許通行，東西禁止通行。此狀態(tài)下除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，東西允許通行，南北禁止通行。此狀態(tài)下除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表 。 智能交通燈控制系統(tǒng)的功能要求 本設(shè)計(jì)能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號(hào)發(fā)生，還能進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示，車流量檢測(cè)及調(diào)整，錯(cuò)誤報(bào)警等功能。駕駛員和行人普遍都愿意選擇有倒計(jì)時(shí)顯示的信號(hào)控制方式，并且認(rèn)為有倒計(jì)時(shí)顯示的路口更安全。本設(shè)計(jì)紅綠燈有四種狀態(tài)：首先南北綠燈亮，東西紅燈亮。接著南北向紅燈亮，東西綠燈亮。 （ 3） 車流量檢測(cè)及調(diào)整 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，城市人口和機(jī)動(dòng)車擁有量在急劇增長(zhǎng)，交通第 2 章 智能交通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 7 流量日益加大，交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán) 重，交通事故時(shí)有發(fā)生?，F(xiàn)階段，車輛檢測(cè)器檢測(cè)方式有很多，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，如 遙感微波檢測(cè)器 、 磁感應(yīng)車輛檢測(cè)器 、 紅外線車輛檢測(cè)器 等。 智能交通燈控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及原理 單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，可用單片機(jī)直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)變化，基本上可以指揮交通的具體通行，當(dāng)然，接入 LED數(shù)碼管就可以顯示倒計(jì)時(shí)以提醒行使者，更具人性化。 圖 系統(tǒng)的總體框圖 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，由車流量檢測(cè)模塊產(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。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)智能交通燈控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，概述了 智能交通燈控制系統(tǒng)的功能要求以及系統(tǒng)的總體框架。 單片機(jī)的選型 采用 AT89S51單片機(jī)作為主控制器。 32根 I/O線，使其具有足夠 的 I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管及交通燈。其 T0， T1口可以對(duì)外部脈沖進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)操作， 故可以方便實(shí)現(xiàn)車流量檢測(cè)信號(hào)的輸入 。 車流量檢測(cè)傳感器的選型 車流量檢測(cè)傳感器有三種方案如下： 方案一： 采用遙感微波檢測(cè)器 (RTMS)。每當(dāng)車輛通過(guò)這個(gè)微波投映區(qū)時(shí)，都會(huì)向 RTMS反射一個(gè)微波信號(hào)， RTMS接收反射的微波信