基于车流量的智能交通灯控制系统 毕业论文

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1、目录1绪论11.1交通灯控制系统的发展11.2课题研究的背景11.3课题研究的主要内容22课题研究方案32.1具体研究方案32.1.1系统总体方案32.1.2车流量检测方案32.1.3主控制器选择42.1.4显示方案选择52.2单片机概述52.2.1单片机发展52.2.2AT89C51单片机简介62.3光电开关概述82.3.1光电开关的工作原理82.3.2光电开关的分类92.3.3光电开关的应用102.4七段数码管102.5电源电路设计113程序设计143.1软件可靠性设计143.2主程序流程图1

2、53.3中断程序流程图163.4系统工作状态说明174系统仿真与调试184.1系统仿真184.1.1Protues仿真软件简介184.1.2仿真原理图184.1.3加载仿真程序194.1.4系统仿真194.2系统调试19总结21参考文献22致谢23附录I系统原理图24附录II主要源代码25341绪论1.1交通灯控制系统的发展1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特

3、区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，装在纽约5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路

4、面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告

5、信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。1.2课题研究的背景随着城市机动车辆的不断增加，许多大城市出现了交通超负荷运行的情况。因此，自8034年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制。高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采

6、用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路。缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，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。目前，国内大部分中小城市仍采用传统的交通灯控制模式，但随着城市的不断发展，基于车流量的智能交通灯控制系统必将受到广大人民的青睐。传统的交通信号灯，通常采用定时分配方式控制，主要存在三方面的缺陷：（1）车道放行车辆时，十字路口经常出现不同相位上车辆放行时问相同，车辆多的一方容易出现车辆堆积，造成下一路口的交通阻塞；（2）当某相位上无车时，

7、恰好是该相位上的车辆通行时间，则在这段时间内，就出现了交通指挥盲点；（3）当一路口车流量很大时，不能够自动延长口的绿灯时间，导致在一个周期内此路口的车辆不能完全通过。为了更好的解决上述问题，本系统利用传感器检测车流量状态，用单片机AT89C51对路口车流量进行统计，并执行相应的处理程序，来实现智能交通灯控制系统，达到了根据车流量大小实时控制路口的通行情况。该交通系统的设计具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，具有广泛的应用前景。1.3课题研究的主要内容本课题研究的内容有如下

8、几个方面：（1）基于车流量的智能交通灯控制系统的工作原理。（2）基于车流量的智能交通灯控制系统的硬件设计。（3）车流量检测原理及其硬件电路设计。（4）基于车流量的智能交通灯控制系统的程序设计。342课题研究方案2.1具体研究方案2.1.1系统总体方案通过对课题研究内容的理解，并考虑系统的性价比，得到系统的总体方案。红绿灯显示模块数码管显示模块车流量检测信号AT89C51单片机电源模块图2-1总体方案2.1.2车流量检测方案方案一：采用遥感微波检测器(RTMS)。微波交通检测器是利用