1、中國式交通中國式交通中國式交通中國式交通智能交通信號燈模擬控制智能交通信號燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計班級：機(jī)械1401 指導(dǎo)老師：林盛姓名：方飛 馮立偉 論文簡述論文簡述n本論文給出了一種新型的交通信號燈模擬控制系統(tǒng)方案。n意義： 本系統(tǒng)能夠根據(jù)實時車流量，實時調(diào)本系統(tǒng)能夠根據(jù)實時車流量，實時調(diào)控通行時間，減少道路交通堵塞，有利控通行時間，減少道路交通堵塞，有利于道路交通的優(yōu)化。于道路交通的優(yōu)化。 1.設(shè)計要求及任務(wù)設(shè)計要求及任務(wù)設(shè)計任務(wù) 設(shè)計一種控制的新型交通信號燈模擬控制系統(tǒng)，能根據(jù)各路口實際車流情況進(jìn)行交通控制. 它能根據(jù)實際交通變化進(jìn)行隨機(jī)變換交通信號。 設(shè)計要求 1. 當(dāng)一路口段50

2、米內(nèi)有車輛到達(dá)時，控制系統(tǒng)讓該路 口綠燈亮，并延遲20秒。 2. 路段50米內(nèi)沒車輛時亮黃燈。 2.交通運(yùn)行模式交通運(yùn)行模式n具體控制是:(1）、南北車道B車道指示直走，同時指示左拐，另一A車道紅燈亮，東西車道亮紅燈。(2）、南北車道A、B同時指示直走。(3）、南北B車道紅燈亮，A車道指示直走，同時指示左拐。(4）、南北車道紅燈亮，東西C車道指示直走，同時指示左拐，D車道紅燈亮。(5）、東西C、D車道同時指示直走。(6）、東西C車道紅燈亮，D車道同時指示直走、左拐。 如此類推循環(huán)運(yùn)行。此外，當(dāng)一車道正在通行時，且此時從機(jī)控制系統(tǒng)檢測到該車道50米處還有車輛停滯，則向主機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出增加通行時間

3、的信息，實時調(diào)整通行時間。這樣可以減少車輛堵塞，優(yōu)化道路交通狀況。3.電路工作時實物圖電路工作時實物圖4.主機(jī)電路框圖主機(jī)電路框圖主機(jī)控制系統(tǒng)包括五部分主機(jī)控制系統(tǒng)包括五部分n電源-5V適配器電源供電n主控制器-AT89C51單片機(jī)nMAX485-把TTL電平轉(zhuǎn)換成符合RS-485傳輸電氣特性的轉(zhuǎn)換器件n時間顯示屏-兩位一體的共陽極LED數(shù)碼管n信號燈顯示-發(fā)光二極管（黃色，紅色，綠色）5.從機(jī)電路框圖從機(jī)電路框圖從機(jī)系統(tǒng)包括四部分從機(jī)系統(tǒng)包括四部分n電源-5V電源適配器供電n控制器-AT89C51單片機(jī)nMAX485-把TTL電平轉(zhuǎn)換成符合RS-485傳輸電氣特性的轉(zhuǎn)換器n超聲波模塊-檢測實

4、時車流量6.時間顯示電路時間顯示電路時間顯示原理分析時間顯示原理分析n時間顯示屏LED數(shù)碼管n顯示方式-動態(tài)顯示n段選碼數(shù)據(jù)-單片機(jī)P0口輸出n位選碼控制-74LS38譯碼器接反相器后控制n把代碼狀態(tài)的特定含義“翻譯”出來的過程叫做譯碼，實現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器。或者說，譯碼器是可以將輸入二進(jìn)制代碼的狀態(tài)翻譯成輸出信號，以表示其原來含義的電路。 7.人行道信號燈控制電路人行道信號燈控制電路人行道信號控制分析人行道信號控制分析n同一處的兩個信號燈，其中一個處于亮狀態(tài)，則另一個為滅狀態(tài)，即二者控制狀態(tài)剛好相反n電路控制采取反相器控制n51單片機(jī)端口可以驅(qū)動8個TTL電平，所以可以一個端口控制兩

5、個輸入，節(jié)省單片機(jī)控制端口8.機(jī)動車道信號燈控制電路機(jī)動車道信號燈控制電路機(jī)動車道信號控制分析機(jī)動車道信號控制分析n經(jīng)分析，系統(tǒng)每次只需獨立控制十個信號燈即可完成通行狀態(tài)控制n為了節(jié)省控制端口，把南北車道和東西車道的直行、左拐和黃燈分別由單片機(jī)同一端口控制，分時顯示n電路采取兩塊74LS373控制。鎖存器的LE口都接高電平，/OE則由單片機(jī)的P2.4、P2.5控制，鎖存器的數(shù)據(jù)輸入由P1口的0、1、3、4、5、7控制9.復(fù)位電路復(fù)位電路n復(fù)位電路完成系統(tǒng)的初始化工作n單片機(jī)的復(fù)位引腳出現(xiàn)5ms以上高電平是，系統(tǒng)復(fù)位n本系統(tǒng)采取開關(guān)復(fù)位n上電后，電容充電，RST高電平持續(xù)一段時間。系統(tǒng)運(yùn)行時，按

6、下開關(guān)RST持續(xù)一段時間高電平，系統(tǒng)也復(fù)位10.晶振電路晶振電路n單片機(jī)時鐘信號提供形式有內(nèi)部和外部振蕩兩種n本系統(tǒng)采取內(nèi)部振蕩。單片機(jī)引腳XTAL1和XTAL2外接12MHz晶振，構(gòu)成內(nèi)部振蕩方式n電容器C1、C2起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振作用。n晶振電路的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。11.程序流程圖程序流程圖12.結(jié)果分析結(jié)果分析通行時間 5S 3S 12S 3S 5S 3S南北車道A車道直行、左拐A車道左拐閃爍A.B車道直行A車道黃燈閃爍B車道直行、左拐B車道黃燈閃爍東西車道紅燈亮紅燈亮紅燈亮紅燈亮紅燈亮紅燈亮通行時間 5S 3S 12S 3S 5S 3S南北車道紅燈亮紅燈亮紅燈亮紅燈亮紅燈亮紅燈亮東西車道C車道直行、左拐C車道左拐閃爍C、D車道直行C車道黃燈閃爍D車道直行、左拐D車道黃燈閃爍 上表是本系統(tǒng)設(shè)計的通行時間及通行方向次序。在正常情下，系統(tǒng)按照這種設(shè)定的運(yùn)行模式進(jìn)行工作。當(dāng)在預(yù)定的通行時間里，車道上的機(jī)動車輛不能及時疏通完畢，而且等候的車輛排到50米之外，如系統(tǒng)檢測這種情況后，更改時間。對比圖對比圖 左圖是檢測到有效信號前的運(yùn)行時間，右圖是檢測