1、机。在设计前要先对各部分电路设计方案 进行选择本章对采用哪种方案及如何选择芯片做出了具体的说明并最终给出 了总体框图和设计思路。 本课题研究主要内容 单片机基本系统电路设计 显示按键电路设计 电源电路设计系统电源为 软件设计。 软件的模拟仿真 本课题的设计思路 交叉字路口是城市交通运输的咽喉如何使各种交通流顺畅地通过是城市交 通信号控制系统成功与否的关键。随着现代城市的发展交通流量的增加现在 的大中城市都以六车道居多本方案即以六车道为控制对象其结构如图所 示 本设计主要是关于交通灯的智能控制车辆行驶时。
2、作性对的操作包括程序输入和更改的操作。大多数采用 编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示对大中型的 编程器采用了屏幕显示因此程序的输入直接可以显示。更改程序 的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找然后进 行更改。更改的信息可在液晶屏或上显示。 编程方便。有多种程序设计语言可供使用。 灵活性采用的编程语言有梯形图布尔助记符功能表图功能 模块和语句描述编程语言编程方法的多样性使编程方便应用面拓展。扩展灵活 性是它的个重要特点。它可根据应用的规模不同即可进行容量的扩展功能 的扩展应用和控制范围的扩展。 但是的价格过于昂贵不。
3、组成部分交叉口是道路通行能力的 瓶颈和交通阻塞及事故的多发地。城市的交通拥堵大部分是由于交叉口的通行 能力不足或没有充分利用造成的这导致车流中断事故增多延误严重。对交 叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题是保障交叉口的交 通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施是解决城市交通问题的有效途 径。所以改变和完善我国现有的交通系统已成为当务之急。 课题研究的主要内容 本设计以单片机为核心通过软件进行模拟仿真以 此来实现交通灯控制系统的模拟功能从而达到有效的控制交通状况的目的。 设计内容及要求 利用单片机的定时器计数器定时用数码管倒计时显示时间计。
4、有直行左转右转三 个方向通过数码管对倒计时间的显示和红绿黄三色灯的指示以达到交通 顺畅通行的目的。同时可以通过按键来控制倒计时的长短实现智能控制人流 高峰和低谷时交通灯运行的状态。 方案论证与比较 方案采用可编程控制器可编程控制器又称是种数字运算操作的 电子系统专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程的存储器存储执行 逻辑运算顺序控制定时计数和算术运算等操作的面向用户的指令并能通 过数字或模拟输入输出模块控制各种类型的机械或生产过程。控制般具 有可靠性高易操作维修编程简单灵活性强等特点。 的主要特点 可靠性对维修的产品可靠性包括产品的有效性和可维修性 易。
5、制中应用最为广泛的重要控制方法是提 高自动化控制水平和产品技术含量必备手段。单片机的大量应用已经引发了自 动控制领域的场重大的革命。在当代自动化领域中没有计算机单片机的控 制就是种不完善的控制因此研究和应用单片机控制技术具有重要的实际意 义。此外单片机具有其体积小功能齐全价格低廉可靠性高等特点在各个 领域中都得到了广泛的应用特别在工业控制智能化仪器仪表产品自动化 分布式控制系统中都已取得了可喜的成果。单片机已经成为衡量工业发展水平的 标志之是产品更新换代发展新技术改造老产品的主要手段。 电子计算机的发展经历了从电子管晶体管集成电路到大规模集成电路共 四个阶段。通。
6、广泛性。在生活和生产的各个领域中凡是有自动控制要求的 地方都会有单片机的身影出现。其应用领域包括工业自动化方面仪器仪表方面 家用电器方面信息和通信产品方面以及军事装备方面。 综上所述单片机的稳定性可靠性都有着很好的保证它也具有定的精目录 前言 第章绪论 课题的背景及意义 课题研究的主要内容 第章总体方案设计 本课题研究主要内容 本课题的设计思路 方案论证与比较 总体方案组成和说明 第章硬件电路设计 单片机最小系统 单片机概述 晶振连接电路设计 复位电路设计 按键接口电路的设计 指示电路的设计 显示电路的设计 电源电路设计 第章软件设。
7、于十 字路口不同时刻车辆的流量是复杂的随机的和不确定的所以数学模型难以建 立控制策略中的最优目标也很难实现且算法复杂计算量大实践证明控制 效果不理想实时性较差二是根据模糊控制的方法根据十字路口交通的车辆 数确定相位的绿灯初始时间和绿灯延长时间对交通灯的控制实现以广泛应用于城市路口具有较大的推广价值。 系统的设计是先是通过第章方案的论证确定系统的元器件。第章硬 件电路的设计硬件的设计是通过元器件的功能和使用方法进行的。第章软 件程序的设计系统的软件设计是根据单片机对其它元器件的控制进行设计的 并且通过软件进行模拟仿真以实现交通灯控制系统的模 拟功能。 课题的背景。
8、机也在不断的进步而其中就包含单片机技术。单片机主要应用于控制 领域用以实现各种测试和控制功能。 单片机的特点 控制系统在线作用。单片机的控制作用可分为两个方面是离线控 制二是在线控制。 软硬件结合。单片机的引入使控制系统大大软化相比其他计算 机应用问题单片机控制应用中的硬件内容较多所以单片机控制应用有软硬结 合的特点。 应用现场环境恶劣。通常单片机应用现场的环境比较恶劣电磁干扰 电源波动冲击振动高低温等因素都会影响系统的工作的稳定。此外无人值 守的环境也会对单片机系统的稳定性和可靠性提出更高的要求。所以稳定和可靠 在单片机的应用中具有格外重要的意义。 应用。
9、用型单片机是种基本芯片它的内部资源丰富性能全面且适用性 强能覆盖多种应用需求。用户可以根据需要设计成各种不同应用的控制系统 即通用单片机有个在设计的过程通过用户的进步设计才能组建成个以通 用单片机芯片为核心在配以其它外围电路的应用控制系统。 随着我国城市现代化进程的不断推进交通问题是影响我国社会经济发展的 个大问题而城市道路交通问题的核心就是对十字交叉路口交通信号的控制。 因此国外些发达国家把城市交通信号控制研究的重点放在城市交通干线和区 域的控制上可是控制效果并不明显。人们对十字路口交通信号的控制方法大致 有如下两种方式其是建立城市交通流的数学模型提出优化算法但。
10、到 令红绿灯交替点亮和熄灭并且红灯点亮前黄灯要闪烁。 针对以上要求着重要完成以下几个方面的内容 对于系统的硬件设计主要包括 单片机基本系统电路设计 显示按键电路设计 电源电路设计 对于系统的软件设计主要包括 系统主程序的设计 系统几个中断子程序的设计 系统软件流程图 软件的模拟仿真等内容 针对本次设计中所存在的问题提出部分改进意见和下步所要研究的目 标。最后总结了设计过程的收获与不足并展望了未来。 第章总体方案设计 本设计的重点是交通灯的现实电路的设计另外还包含了单片机的最小系 统电源电路以及设计的核心单元单。
11、意义 近年来随着汽车数量的猛增我国大中型城市的城市交通正面临着严峻 的考验从而导致交通问题日益严重其主要表现如下交通事故频发对人类 生命安全造成极大威胁交通拥堵严重导致出行时间增加能源消耗加大空 气污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得 不忍受的问题。在这种背景下结合我国城市道路交通的实际情况开发出真正 适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。 和谐的城市交通具有很重要的现实意义。城市交通是城市经济生活的命脉 是衡量个城市文明进步的标志对于城市经济的发展和人民生活水平的提高起 着十分重要的作用。作为城市交通网的重。
12、拓展和升级无法实现大众化所以控制系 统将向单片机控制系统逐渐过度。 方案二采用现场可编程门阵列作为系统的控制器。可以实 现各种复杂的逻辑功能规模大密度高它将所以器件集中在块芯片上减 小了体积提高了稳定性并且可应用软件仿真调试易于进行功能扩 展。采用并行的输入输出方式提高了系统的处理速度适合作为大规模 实时系统的控制核心。但由于本设计对数据处理的速度要求不高的高速 处理优势得不到充分体现并且由于起集成度高使其成本偏高同时由于芯片 的引脚较多实物硬件电路板布线复杂加重了电路设计和实际焊接的工作。 方案三采用单片机编程控制的方式。随着大规模集成电路技术的发展 微型计。
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交通灯系统设计