課程設(shè)計--按需過馬路智能交通燈設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　題目按需過馬路智能交通燈設(shè)計</p><p>　系(部)機電工程</p><p>　專業(yè)(班級)機械設(shè)計制造及其自動化</p><p>　姓名</p><p>　學號</p><p>　指導教師<

2、/p><p>　起止日期</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計主要是為了針對隨著社會發(fā)展所出現(xiàn)的道路超負荷承載的情況，設(shè)計一個新型的交通控制系統(tǒng)。隨著人們的消費水平不斷的提高，私人車輛不斷的增加。人多、車多道路少的道路交通狀況已經(jīng)很明顯了。車輛的增加反映出了國家的整體進步，但是也給人民帶來了其他的一些負面的影響。

3、我國是13億多人口的大國，到2006年，全國的機動車保有量超過了8000萬，而全國公路通車總里程只有14.8萬公里。靜態(tài)比例為：人均車輛約0.5輛，而人均道路只有0.00011公里；每輛車均道路占有量約為0.002公里；且其中90%的道路屬于機動車與非機動車和行人混雜。今后幾年機動車輛數(shù)字還在急劇增加，道路超負荷承載，致使交通事故逐年增加。因此我們需要開發(fā)新型的交通控制系統(tǒng)。</p><p>　　本設(shè)計是用AT8

4、9C51單片機設(shè)計的一個交通燈控制系統(tǒng)，控制行人過街（A、B道交叉口）的交通路況。其基本功能包括：A道是人行道和B道是行車道，當A道有行人通過時由行人按鍵（實驗時用開關(guān)K0、K1控制）控制，其中A道有行人按鍵的時候，在過15秒后燈的顯示開始變化，變成綠燈后行人可以通過，給行人過路的時間設(shè)為30秒，B道的交通燈是隨著A道的交通燈的變化而變化的；當沒有人要過路的時候，B道（行車道）的顯示一直是綠燈。交通燈控制系統(tǒng)能方便了行人想要過街的時候可

5、以隨時過去；綜合應(yīng)用單片機原理、微機原理、微機接口技術(shù)、單片機仿真系統(tǒng)的使用、匯編語言的編程等課程方面的知識，采用自下而上的模塊化程序設(shè)計方法。該交通信號燈控制系統(tǒng)能夠進行正常的交通模擬，能夠在特殊交通運行情況下使人順利通行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機，通燈控制，ED顯示，件設(shè)計，件設(shè)計</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p>

6、;<p>　　The design is to address social development as the road carrying an overload of cases, the design of a new traffic control system. With the people's level of consumption continued increase in private ve

7、hicles continue to increase. More people, fewer cars and more road traffic situation is already very apparent. Vehicles reflect the increase in the country's overall progress, but also to the people has brought a num

8、ber of other negative effects. China is over 1.3 billion population in the country</p><p>　　The AT89C51 is designed with a microcontroller design control system of traffic lights, pedestrian street (A, B Roa

9、d junction) road traffic. The basic features include: A Road and B Road sidewalk is a lane, when the A Road pedestrian passage by pedestrians keys (experiments with switch K0, K1 control) control, A Road pedestrian butto

10、ns, in a 15 Seconds after the lights change the show began, after a green light for pedestrians through to the pedestrian crossing time as 30 seconds, B Road traffic</p><p>　　Keywords: SCM; traffic light con

11、trol; LED display; hardware design; software design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p>　　第1章 項目概述1</p&

12、gt;<p>　　1.1 項目概述1</p><p>　　1.2 項目要求1</p><p>　　第2章 系統(tǒng)設(shè)計2</p><p>　　2.1 框圖設(shè)計2</p><p><b>　　2.2 知識點2</b></p><p>　　2.3 硬件設(shè)計2</p>

13、<p>　　2.3.1 電路原理圖2</p><p>　　2.3.2 元件清單3</p><p>　　2.3.3 PCB制版及效果3</p><p>　　2.4 軟件設(shè)計4</p><p>　　2.4.1 程序流程圖4</p><p>　　2.5 系統(tǒng)仿真及調(diào)試4</p><

14、;p><b>　　結(jié) 論5</b></p><p><b>　　參考文獻6</b></p><p><b>　　附 錄7</b></p><p><b>　　第1章 項目概述</b></p><p><b>　　1.1 項目概述

15、</b></p><p>　　目前我國城市步行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴重不足，供需矛盾突出，行人過街交通狀況混亂，現(xiàn)有城市道路多采取人行橫道的方式，雖然交通法規(guī)規(guī)定，車輛應(yīng)自覺避讓人行橫道上的行人，但是對于我國一直以機動車交通為設(shè)計中心的現(xiàn)狀，人車搶道問題嚴重，造成行人意識中人行橫道概念淡漠，行人過街多隨意穿越馬路。行人過街行為地點和時間的隨意性，使多數(shù)路段存在人車混行，行人的安全得不到保障，同時橫向步行交通的

16、無規(guī)律性，也嚴重影響車輛的通行速度。這也是我國城市道路上交通混亂與交通事故頻發(fā)的重要原因之一。</p><p>　　現(xiàn)有步行交通問題主要體現(xiàn)在如下幾個方面</p><p>　　(1) 人車沖突，帶來安全隱患，交通事故頻發(fā)。</p><p>　　很多車流量很大，車頭間距不能滿足過街行人安全穿行需要的路段，無人行立交設(shè)施建設(shè)，行人通過人行橫道或直接穿越，交通混亂，機動車

17、輛嚴重危及過街行人安全，引發(fā)交通事故。</p><p>　　(2) 人車沖突，交通延誤增加，通行能力減小。</p><p>　　過街行人與車輛交通的交匯嚴重影響城市道路路段與交叉口的通行能力?，F(xiàn)狀路段行人過街一般都無信號控制，行人從車間安全間隔穿越，由于行人穿越的隨意性，大量的行人交通橫穿道路，大幅度增加了交通延誤，甚至造成路段交通暫時性的擁堵、停滯。在有信號控制的路段問題依然存在，右轉(zhuǎn)車

18、輛不避讓行人，阻礙行人通過，車輛也易造成擁堵。</p><p><b>　　1.2 項目要求</b></p><p>　　常態(tài)下直行為黃燈閃爍，提示慢行；</p><p>　　人行通道兩邊均有過馬路按鍵。一旦按下，直行5秒黃燈閃爍后紅燈，行人20秒過馬路；</p><p>　　3分鐘內(nèi)僅相應(yīng)一次行人過馬路。</p&

19、gt;<p><b>　　第2章 系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1 框圖設(shè)計</b></p><p>　　晶振，復位電路和單片機構(gòu)成機本電路。按鍵控制交通燈的狀態(tài)。待指示燈在交通燈狀態(tài)改變一次以后自動轉(zhuǎn)變，等待三分鐘后再轉(zhuǎn)變回初始狀態(tài)。LED顯示和LED顯示控制共同作用，控制LED顯示器顯示時間。</p&

20、gt;<p><b>　　2.2 知識點</b></p><p>　　本課程設(shè)計綜合應(yīng)用單片機原理、微機原理、微機接口技術(shù)、單片機仿真系統(tǒng)的使用、匯編語言的編程，中斷系統(tǒng)和定時器的應(yīng)用等知識。</p><p><b>　　2.3 硬件設(shè)計</b></p><p>　　2.3.1 電路原理圖</p>

21、<p>　　道路左右的按鍵用于控制信號燈的轉(zhuǎn)變，當有人需要過馬路時，只需按下按鍵，機動車車道的黃色信號燈閃爍五秒后，紅色信號燈亮，同時人行道綠色信號燈亮。行人有20秒時間過馬路，時間會顯示在LED顯示器上。20秒后信號燈變回初始狀態(tài)。等待信號燈亮紅燈，提示行人此時不能過馬路。三分鐘后等待信號燈亮綠燈，提示行人此時可以過馬路。</p><p>　　2.3.2 元件清單</p><p

22、>　　表2.1 按需過馬路智能控制系統(tǒng)元件清單</p><p>　　2.3.3 PCB制版及效果</p><p>　　××××××××××××××××××××××&#

23、215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

24、××××××××××××××××××××××××××××。</p><p>　　圖2.2 ×××

25、5;×圖</p><p>　　圖2.3 ×××××圖</p><p><b>　　2.4 軟件設(shè)計</b></p><p>　　2.4.1 程序流程圖</p><p>　　2.5 系統(tǒng)仿真及調(diào)試</p><p>　　×

26、5;××××××××××××××××××××××××××××××××××××&#

27、215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××

28、×××××××××××××××</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過這次交通信號燈控制系統(tǒng)的制作，我看到了知識和應(yīng)用之間的差距。通過這次的訓練，我對單片機的I/O口的使用，對單片機的各個

29、管腳功能的理解都加深了，對編程設(shè)計思路也有了很多的認識。我不但將理論很好地應(yīng)用到實際當中去，而且我還學會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事，使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學會了堅持不懈，不輕言放棄。設(shè)計過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也

30、許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。最終，在老師的指導和同學們的幫助下，這個設(shè)計比較成功。這對我以后參加工作或者繼續(xù)學習將會產(chǎn)生巨大的幫助和影響。</p><p>　　實踐是一筆財富。一分付出，一分收獲，有付出，就一定會有收獲。在仿真實踐中可以學到在書本中學不到的知識，它讓我開闊了視野，有助于我們更新觀念，吸收新的思想與知識。一晃而過的單片機畢業(yè)設(shè)計，讓我從中領(lǐng)悟到了很

31、多的東西，而這些東西將讓我終生受用。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李朝清．單片機原理及接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006:1-145.</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　此部分為程序清單，包含所有程序，