基于单片机的十字路口交通信号灯设计济南大学毕业设计方案

二、设计内容针对目前国内所有十字路口的交通信号灯大都是基于单片机的固定循环控制或简单的PLC的定时控制,但在运行的稳定性、可靠性与人性化、智能程度达不到目前的需要,现在设计的基于单片机的交通信号灯智能控制系统将以人为本,智能化更高,更可靠。

选题的目的和意义。 随着我国交通运输业的快速发展,各种公交车、运输车辆、私家车等车辆的快速增加,使得城市道路交通日益拥堵,交通成为许多城市的“瓶颈”问题。 因此,提高城市路网的通行能力,实现道路交通的科学管理刻不容缓。 虽然城市在路口安装了红绿灯来有效疏导交通,但随着社会经济的快速发展,原有的红绿灯控制系统已经不能适应日益繁忙的交通状况。 如何改进交通灯控制系统以适应当前的交通状况已成为研究课题。 对于传统路口交通控制灯,通常的做法是提前进行交通流量调查,并利用统计方法预先设定两个方向交通灯的延误时间。 但事实上,车流的变化往往是不确定的,有些路口甚至在不同时间会有很大的变化。 即使长期运行后解决方案比较合适,仍然会出现这样的现象:绿灯方向几乎没有车辆,但红灯方向却排着长队等待通行。 可见统计方法已经不能适应快速发展的交通形势。 更现实的需求是有一个可以根据交通流量变化及时调整的交通灯控制系统。 我正在研究的是利用STC89C52单片机实现交通灯控制,实现红绿黄灯的控制,同时还可以进行倒计时显示、紧急处理、交通时间调整等功能。 在该交通灯控制系统中,信号灯的状态变化可以直接由单片机控制,并且可以通过方便地访问LED数码管来实现倒计时显示,更符合实际需要。

在此基础上,本系统还考虑了应急处理和时间调整功能。 发展智能交通是现代社会经济发展的客观要求,交通是国民经济和现代​​社会发展的基础。 由于现代社会城市化速度的不断加快,国民经济的快速增长,全球经济一体化进程的加快,个人出行和休闲时间的不断增加,人们对交通的需求不断增加,智能交通已经成为现代社会经济。 发展的客观要求。 2、设计内容:目前国内各十字路口的红绿灯大多采用单片机固定循环控制或简单的PLC定时控制。 但操作的稳定性、可靠性、人性化、智能化还不能满足当前的需求。 ,现在基于单片机设计的交通灯智能控制系统将以人为本,更加智能,更加可靠。 因此,对现行交通灯控制系统进行先进的优化设计和线间距的智能控制更为重要。 本文采用STC89C52单片机实现交通灯控制。 本设计采用PLC作为主控芯片,完成对路口交通灯的自动控制和监控。 它可以通过检测车流量实时调整红绿灯的亮灭时间,从而有效缓解交通拥堵。 压力实现城市交通路口信号灯的智能控制。 设计内容主要包括交通信号灯智能控制系统的总体方案设计、硬件设计和软件设计以及必要的硬件连接图和编程。 下面对基于单片机的交通信号灯智能控制系统的设计内容进行讲解: 第一部分是主控芯片单片机及其他控制系统硬件设备要求如下:单片机、传感器、电源灯硬件设备; 单片机外部接线图; 设计I/O接线表; 模块电路设计; 总体硬件示意图; 设计了系统框图。

第二部分是PLC红绿灯编程器的选型及系统调试:主程序流程图; 子程序流程图; 使用编程器生成控制程序; 系统调试和仿真。 预期功能:完成前期的硬件设计连接和软件设计,以及上、下位机的连接、调试、系统仿真,然后通过组态软件的监控功能实现设计要求。 交通流量传感器检测车辆并将信号传输至微控制器控制器。 微控制器控制器处理信号并相应地产生控制信号。 通过单片机发出的信号来调节和控制信号灯的点亮时间。 在交通流量相对较小的路口,微控制器会缩短绿灯的亮灯时间。 在车流量较大的路口,单片机适当延长路灯的点亮时间。 为了更加智能化,更好造福人类,增设应急灯,为防车、警车、救护车等紧急车辆提供绿色通道。 当应急车辆到达路口时,传感器将信号传输到控制器,微控制器激活黄灯。 通过以上操作,单片机应该能够根据数量规模对车辆进行东西方向或南北方向的分类。 给定的东西方向和南北方向对应的绿灯时长也应该按照一定的规则进行分类。 这样就可以实现交通流量规模给定绿灯时长,实现最大程度的车辆放行,减少路口车辆滞留,缓解交通拥堵,实现最优控制,从而提高交通控制系统的效率。 3、设计方案可根据车流量、道路、时间、季节变化调整红绿灯长度,实现智能控制,减少路口车辆滞后,缓解交通拥堵,实现路口交通优化控制,提高路口通行效率。交通系统。

根据PLC检测信号的不同,可以设计两种方案。 方案一:根据测量的交通流量调整各个方向红绿灯的长度。 该方案可以有效减少各个方向的排队现象,尤其是在城市通勤时间段,并且可以方便快捷地提前预测各个方向的交通状况。 选项2:根据模糊控制器测量每个方向的等待量来确定优先通行。 该选项可以准确分析路口的交通拥堵情况,将人、车、路调整到更好的运行状态,从而可以节省更多时间。 时间。 总结以上两种方案,根据实际情况,方案一可以方便快捷地提前预测各个方向的交通状况。 该方法实现简单,系统稳定性高。 然而,它也有一定的缺点。 它无法预测和调整行人通过的时间。 方案二的模糊控制逻辑存在一定的缺点。 它受环境影响较大,要求计算机快速分析和交换数据,对系统响应能力要求较高。 根据目前国内的情况,无法满足如此高的要求。 关键是对运输系统稳定性要求高,技术要成熟、改造方便、经济。 我们可以选择方案一来实现预期的功能。 具有良好的使用价值和实施条件,极大地改善了现有的交通系统,足以满足当前的要求,具有较高的使用价值和研究意义。 研究方法:比较法、归纳总结法、分析法、文献法。 技术路线: 图5-1 单片智能交通灯控制系统结构框图。 给各模块供电后,按下单片机启动按钮,各模块开始工作。

地面感应线圈信号是交通流量检测传感器。 当车辆经过时,地感应线圈信号发出相应的信号。 信号经过信号转换装置将模拟信号转换成控制器识别的电信号,然后将电信号传输给单片机。 在控制系统中,单片机对信号进行处理并做出相应的控制指令,将指令发送给交通灯,对交通灯进行延时、周期等控制。 当发生紧急情况时,按下紧急按钮,紧急按钮向单片机发送信号。 单片机控制系统发出断电命令,所有工作模块断电,停止工作,保护电路。 地感线圈工作原理:原理是当汽车挡住红外光栅时,输出开关信号供停车场系统使用。 这种替代方法还可以有效避免地感线圈在强干扰环境下无法正常工作时的使用。 图5-2 地感线圈原理图 信号转换装置原理:与自动化控制系统中的各种仪表配合使用,将标准信号转换成开关量,在一定条件下代替PLC的输出,提供信号隔离和信号转换用于现场仪表、信号分配、信号处理。 图 5-3 信号转换装置框图 AT89S52 单片机:该单片机是一款 8 位高性能 MCU,具有超低功耗:掉电模式下的典型功耗

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