1、中國(guó)式交通中國(guó)式交通中國(guó)式交通中國(guó)式交通智能交通信號(hào)燈模擬控制智能交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)班級(jí)：機(jī)械1401 指導(dǎo)老師：林盛姓名：方飛 馮立偉 論文簡(jiǎn)述論文簡(jiǎn)述n本論文給出了一種新型的交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)方案。n意義： 本系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)車流量，實(shí)時(shí)調(diào)本系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)車流量，實(shí)時(shí)調(diào)控通行時(shí)間，減少道路交通堵塞，有利控通行時(shí)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(jì)要求及任務(wù)設(shè)計(jì)要求及任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一種控制的新型交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)，能根據(jù)各路口實(shí)際車流情況進(jìn)行交通控制. 它能根據(jù)實(shí)際交通變化進(jìn)行隨機(jī)變換交通信號(hào)。 設(shè)計(jì)要求 1. 當(dāng)一路口段50

2、米內(nèi)有車輛到達(dá)時(shí)，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(méi)車輛時(shí)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(shí)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(shí)指示直走。(3）、南北B車道紅燈亮，A車道指示直走，同時(shí)指示左拐。(4）、南北車道紅燈亮，東西C車道指示直走，同時(shí)指示左拐，D車道紅燈亮。(5）、東西C、D車道同時(shí)指示直走。(6）、東西C車道紅燈亮，D車道同時(shí)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(shí)，且此時(shí)從機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)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(shí)間

3、的信息，實(shí)時(shí)調(diào)整通行時(shí)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(shí)實(shí)物圖電路工作時(shí)實(shí)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(shí)間顯示屏-兩位一體的共陽(yáng)極LED數(shù)碼管n信號(hào)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(cè)實(shí)

4、時(shí)車流量6.時(shí)間顯示電路時(shí)間顯示電路時(shí)間顯示原理分析時(shí)間顯示原理分析n時(shí)間顯示屏LED數(shù)碼管n顯示方式-動(dòng)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(lái)的過(guò)程叫做譯碼，實(shí)現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器?；蛘哒f(shuō)，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(hào)，以表示其原來(lái)含義的電路。 7.人行道信號(hào)燈控制電路人行道信號(hào)燈控制電路人行道信號(hào)控制分析人行道信號(hào)控制分析n同一處的兩個(gè)信號(hào)燈，其中一個(gè)處于亮狀態(tài)，則另一個(gè)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(dòng)8個(gè)TTL電平，所以可以一個(gè)端口控制兩

5、個(gè)輸入，節(jié)省單片機(jī)控制端口8.機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈控制電路機(jī)動(dòng)車道信號(hào)燈控制電路機(jī)動(dòng)車道信號(hào)控制分析機(jī)動(dòng)車道信號(hào)控制分析n經(jīng)分析，系統(tǒng)每次只需獨(dú)立控制十個(gè)信號(hào)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(shí)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(shí)間。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，按

6、下開關(guān)RST持續(xù)一段時(shí)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(shí)鐘信號(hào)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(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)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(guò)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(shí)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(shí)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(jì)的通行時(shí)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(shí)間里，車道上的機(jī)動(dòng)車輛不能及時(shí)疏通完畢，而且等候的車輛排到50米之外，如系統(tǒng)檢測(cè)這種情況后，更改時(shí)間。對(duì)比圖對(duì)比圖 左圖是檢測(cè)到有效信號(hào)前的運(yùn)行時(shí)間，右圖是檢測(cè)