基于单片机的交通灯设计【文献综述】

《基于单片机的交通灯设计【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化基于单片机的交通灯设计前言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80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

2、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[1]。其中有单片机控制的交通灯、有PLC控制的交通灯、模糊控制的交通灯等等。随着我国国名经济的快速发展，城市交通流量增大，使目前交通灯控制器的单一时段控制已不能满足现代交通流量的多变性，特别是在交通流量高峰时，往往会造成交通路口的通过率下降，甚至出现交通混乱现象，使人工指挥交通仍不能废

3、止。所以针对这一现象，国内外已经设计出智能交通灯来缓解交通堵塞。其中有一种就是用单片机设计智能交通灯。该设计采用8051单片机及接口电路构成的微机控制系统，可根据路口的每日交通流量的变化情况，分多个时段改变交通信号灯的切换时间，即交通拥挤的方向加长绿灯开放时间，反之减少绿灯的开放时间，使交通等的切换时间适应交通流量的变化，从而大大减少了车辆及通行人员的停滞时间，提高了路口的交通通过能力。另外，通过该装置的通讯接口电路还可以实现远程时段的修正、实时时钟校时及手动操作，达到全程区路口交通灯的网络化集中管理和调度[2]。此外，现在还有一种新型的交通灯设计，即变色电致发光器件的新型交通灯

4、设计。目前交通灯大多采用红黄绿三色LED灯组来实现交通管制功能，本设计采用能够伴随其正向偏压改变颜色的电致发光器件做交通灯灯组，且使用单片机控制，其结构相对简单，能有效降低制造成本，方便架设与维护[3]。主题1．交通灯的发展史1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上

5、，由于它的诞生，使城市交通大为改善。中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。现在交通灯越来越多种多样，从单一的交通灯控制到智能交通灯控制。2．交通灯的种类以下是几种用不同方法来控制交通灯。第一种是采用PLC控制交通灯，用PLC控制的带倒计时显示的十字路口交通灯信号系统。该系统用PLC控制，由东西、南北两组，共12盏灯组成，每组由一对红灯、一对绿灯、一对黄灯，共6盏灯组成。同时东、西、南、北四个方向由十四段数码管倒计时显示每组灯所

6、亮的时间。将PLC用于对交通灯信号灯的控制，主要是其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器、倒计时资源十分丰富，可对目前普遍使用的渐进式信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前一般品牌的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人管理。另外由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号组成局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理[4]。第二种是用SL_AVR模拟控制交通模拟。交通灯的思路，以SL_AVR实验器上的六只LED模拟两个方向，从左到右依次为红、黄、绿、红、黄、绿灯。第三种是是基于单片机交通灯智能控制

7、系统。本系统采用单片机AT89S51为中心器件来设计交通灯控制器，系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。AT89S51是美国ATMEL公司推出的系列单片机，将多种功能的8位CPU与FPEROM（快闪可编程/擦除只读存储器）结合在一个芯片上，是一种低功耗、高性能的CMOS控制器，为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案其性能价格比远高于同类芯片。交通灯根据其显示情况可以分为四个状态：第一，可以通过定时来控制