智能交通信号控制器程序设计
1.设计主要内容及要求；
编写智能交通信号控制器程序。
要求：1）进行正常交通信号的控制。
2）显示信号剩余时间。
3）能够利用车辆数量控制信号切换信号等多种控制方法。
2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求；
（1）.课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。
（2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。
（3）.论文要求打印，打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。
（4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。
3.时间进度安排；
顺序阶段日期计划完成内容备注
1 月日教师讲解题目，学生查阅相关资料
2 月日查阅相关资料、进行方案论证
3 月日确定智能控制算法
4 月日编写程序
5 月日调试程序
6 月日撰写论文
7 月日验收作品、答辩
一设计任务描述
1.1 设计题目：智能交通信号控制器程序设计
1.2 设计要求
1.2.1 基本要求：
编写智能交通信号控制器程序。
要求：1）进行正常交通信号的控制。
2）显示信号剩余时间。
3）能够利用车辆数量控制信号切换信号等多种控制方法。
二设计思路
第一部分：利用I/O口的低端口（P1口）控制发光二极管（信号灯）的亮与灭。
利用延时程序控制发光二极管（信号灯）的亮与灭的时间间隔。
第二部分：利用液晶显示控制发光二极管（信号灯）亮与灭时间的倒计时显示。第三部分：利用外部中断（外部中断6、外部中断7）来控制不同车流量情况下，发光二极管（信号灯）亮与灭的时间的可调性。
三 设计方框图
程序开始
初始化 程序结束
东西绿灯亮，南北红灯亮，（10S ）
液晶显示倒计时。
东西黄灯闪烁，南北红灯亮，（4S ）
液晶显示倒计时。
东西红灯亮，南北绿灯亮，（4S ）
液晶显示倒计时。
东西红灯亮，南北黄灯闪烁，（4S ）
液晶显示倒计时。
中断开始
中断 条件
东西绿 南北红 东西红 南北绿
外部中断7
外部中断6 中断结束
四 设计原理
4.1 发光二级管（信号灯）显示控制
发光二极管（信号灯）为低电平有效，即“0”电平时发光二极管亮。并利用I/O 口（P1口）控制发光二极管的亮与灭。P1.0、P1.1、P1.2依次为东西方向的红、绿、黄，P1.3、P1.4、P1.5依次为南北方向的红、绿、黄。
4.1.1 状态一
东西绿灯亮，南北红灯亮时P1口送11110101即F5H 。 东西绿灯亮，南北红灯亮的时间为10秒。
4.1.2 状态二
东西黄灯灭，南北红灯亮时P1口送11110111即F7H 。 东西黄灯亮，南北红灯亮时P1口送11110011即F3H 。 异或指令（XRL ）：欲取反的位置“1”欲保留的位置“0”。
(11110111)XRL(00000100)为（11110011）即F7H 同04H 异或为F3H 。 东西黄灯闪烁，南北红亮灯的时间为04秒，黄灯闪烁2 次。
状态一 东西绿 南北红
状态二 东西黄 南北红
4.1.3 状态三
东西红灯亮，南北绿灯亮时P1口送11101110即EEH 。 东西红灯亮，南北绿灯亮的时间为04秒。
4.1.4 状态四
东西红灯亮，南北黄灯灭时P1口送11111110即FEH 。 东西红灯亮，南北黄灯亮时P1口送11011110即DEH 。 异或指令（XRL ）：欲取反的位置“1”欲保留的位置“0”。
(11111110)XRL(00100000)为（11011110）即FEH 同20H 异或为DEH 。 东西红灯亮，南北黄灯闪烁时间为04秒，黄灯闪烁2次。
状态三 东西红 南北绿
状态四 东西红 南北黄
4.2 液晶显示控制
4.2.1 系统时钟初始化
系统时钟初始化为片内的4MHz时钟，即OSCICN送00000101即05H。4.2.2 通用I/O口及交叉开关初始化
通用I/O口及交叉开关初始化：
1、没有选择数字外设，即XBR0送00000000即00H。
2、P4~P7口设为推拉方式，即P74OUT送11110000即F0H。
4.2.3 LCD初始化
LCD初始化，写命令操作
1、功能设置：两行显示，5×7点阵，即P7口送00111000即38H。
写命令，即P6口送00000001即01H。
结束写命令，即P6口送00000000即00H。
2、开显示，开光标，字符不闪烁，即P7口送00001110即0EH。
写命令，即P6口送00000001即01H。
结束写命令，即P6口送00000000即00H。
3、I/D=1，AC自动增1；S=0，整体显示不移动，即P7口送00000110即
06H。
写命令，即P6口送00000001即01H。
结束写命令，即P6口送00000000即00H。
4、清除DDRAM，置AC=0，即P7口送00000001即01H。
写命令，即P6口送00000001即01H。
结束写命令，即P6口送00000000即00H。
4.2.4 液晶显示
将要显示的数送给累加器A，将10送给累加器B即0AH。用除法指令DIV 即A除以B，其结果商保存在累加器A中，余数保留在累加器B中。再将累加器A中的数与累加器B中的数分别依次查表即取ASCII码字符并显示出来。查表时利用DPTR。先把所查表的首地址送给DPTR指针，然后再查表。
4.3 发光二级管（信号灯）在紧急状况下的显示控制 4.3.1 紧急状况一
利用外部中断6来实现。CPU 中断总允许为置“1”即SETB EA 。允许外部中断6输入引脚的中断请求即EIE2送00010000即10H 。清除外部中断标志位即置“0”，外部触发方式选择上升沿触发即置“1”，即P3IF 总00000100即04H 。
状态一：东西黄灯闪烁，南北黄灯闪烁，时间为4秒，闪烁2次。
状态二：东西绿灯亮，南北红灯亮，时间为5秒。
状态一 东西黄 南北黄
状态二 东西绿 南北红
4.3.2 紧急状况二
利用外部中断7来实现。CPU 中断总允许为置“1”即SETB EA 。允许外部中断7输入引脚的中断请求即EIE2送00100000即20H 。清除外部中断标志位即置“0”，外部触发方式选择上升沿触发即置“1”，即P3IF 总00001000即08H 。
状态一：东西黄灯闪烁，南北黄灯闪烁，时间为4秒，闪烁2次。
状态二：东西红灯亮，南北绿灯亮，时间为5秒。
状态一 东西黄 南北黄
状态二 东西红 南北绿
五程序设计
5.1 发光二级管（信号灯）显示控制
1、交叉开关使能。
MOV XBR2,#40H
2、东西绿灯亮，南北红灯亮的时间为10秒。
MOV P1,#0F5H
LCALL DELAY10S
3、东西黄灯闪烁，南北红灯亮的时间为4秒，黄灯闪烁2 次。
东西方向黄灯闪烁次数为2次。
MOV R2,#02H
东西黄灯灭，南北红灯亮的时间为1秒。
MOV P1,#0F7H
LCALL DELAY1S
东西黄灯亮，南北红灯亮的时间为1秒。
XRL P1,#04H
LCALL DELAY1S
4、东西红灯亮，南北绿灯亮的时间为4秒。
MOV P1,#0EEH
LCALL DELAY4S
5、东西红灯亮，南北黄灯闪烁时间为4秒，黄灯闪烁2次。
南北方向黄灯闪烁次数为2次。
MOV R2,#02H
东西红灯亮，南北黄灯灭的时间为1秒。
MOV P1,#0FEH
LCALL DELAY1S
东西红灯亮，南北黄灯亮的时间为1秒。
XRL P1,#20H
LCALL DELAY1S
6、延时程序：
DELAY1S: MOV R3,#30
DL Y1: MOV R4,#100
DL Y2: MOV R5,#150
DL Y3: DJNZ R5,DL Y3
DJNZ R4,DL Y2
DJNZ R3,DL Y1
RET
DELAY10S: MOV R6,#0AH
DL Y4: LCALL DELAY1S
DJNZ R6,DLY4
RET
DELAY4S: MOV R7,#04H
DL Y5: LCALL DELAY1S
DJNZ R7,DL Y5
RET
7、发光二级管（信号灯）显示控制程序：
$INCLUDE(C8051F020.INC)
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
MAIN: MOV WDTCN,#0DEH
MOV WDTCN,#0ADH
//关狗
MOV XBR2,#40H //交叉开关使能
GGRR: MOV P1,#0F5H //东西绿灯亮，南北红灯亮LCALL DELAY10S //调用延时程序
MOV R2,#02H //东西方向黄灯闪烁次数YYRR: MOV P1,#0F7H //东西黄灯灭，南北红灯亮LCALL DELAY1S //调用延时程序
XRL P1,#04H //东西黄灯亮，南北红灯亮
LCALL DELAY1S //调用延时程序
DJNZ R2,YYRR //判断黄灯闪烁是否完成RRGG: MOV P1,#0EEH //东西红灯亮，南北绿灯亮LCALL DELAY4S //调用延时程序
MOV R2,#02H //南北方向黄灯闪烁次数RRYY: MOV P1,#0FEH //东西红灯亮，南北黄灯灭LCALL DELAY1S //调用延时程序
XRL P1,#20H //东西红灯亮，南北黄灯亮
LCALL DELAY1S //调用延时程序
DJNZ R2,RRYY //判断黄灯闪烁是否完成
AJMP MAIN
DELAY1S: MOV R3,#30
DL Y1: MOV R4,#100
DL Y2: MOV R5,#150
DL Y3: DJNZ R5,DL Y3
DJNZ R4,DL Y2
DJNZ R3,DL Y1
RET
//延时程序
DELAY10S: MOV R6,#0AH
DL Y4: LCALL DELAY1S
DJNZ R6,DL Y4
RET
//延时程序
DELAY4S: MOV R7,#04H
DL Y5: LCALL DELAY1S
DJNZ R7,DL Y5
RET
//延时程序END
5.2 液晶显示控制
1、系统时钟初始化。
SYSCLK_INIT: MOV OSCICN,#05H
RET
2、通用I/O口及交叉开关初始化。
PORT_INIT: CLR A
MOV XBR0,A
MOV P74OUT,#0F0H
RET
3、LCD初始化。
LCD_INIT: LCALL DELAY
MOV P7,#038H
MOV P6,#01H
MOV P6,#0H
LCALL DELAY
MOV P7,#0EH
MOV P6,#01H
MOV P6,#0H
LCALL DELAY
MOV P7,#06H
MOV P6,#01H
MOV P6,#0H
LCALL DELAY
MOV P7,#01H
MOV P6,#01H
MOV P6,#0H
LCALL DELAY
RET
4、液晶显示。
MOV DPTR,#NCDDA TA
AAA: MOV R1,#0AH
BBB: LCALL LINE1
DJNZ R1,BBB
MOV R1,#04H
CCC: LCALL LINE1
DJNZ R1,CCC
MOV R1,#08H
DDD: LCALL LINE1
DJNZ R1,DDD
AJMP AAA
LINE1: MOV A,R1
MOV B,#0AH
DIV AB
MOVC A,@A+DPTR
MOV P7,A
MOV P6,#05H
MOV P6,#04H
LCALL DELAY
MOV A,B
MOVC A,@A+DPTR
MOV P7,A
MOV P6,#05H
MOV P6,#04H
LCALL DELAY
LCALL DELAY
MOV P7,#01H
MOV P6,#01H
MOV P6,#0H
LCALL DELAY
RET
5、延时程序：
DELAY: MOV R7,#10H
D1: MOV R6,#80H
D2: MOV R5,#00H
D3: DJNZ R5,D3
DJNZ R6,D2
DJNZ R7,D1
RET
6、ASCII码表。
NCDDATA:DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H 7、液晶显示控制程序：
$INCLUDE(C8051F020.INC)
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0030H
MAIN: MOV WDTCN,#0DEH
MOV WDTCN,#0ADH
//关狗
LCALL SYSCLK_INIT //调用系统时钟初始化
LCALL PORT_INIT //调用通用I/O口及交叉开关初始化
LCALL LCD_INIT //调用LCD初始化
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV DPTR,#NCDDATA //DPTR指针指向ASCII码表的首位
AAA: MOV R1,#0AH //从10秒开始倒计时
BBB: LCALL LINE1 //调用液晶显示
DJNZ R1,BBB //判断10秒倒计时是否完成
MOV R1,#04H //从4秒开始倒计时
CCC: LCALL LINE1 //调用液晶显示
DJNZ R1,CCC //判断4秒倒计时是否完成
MOV R1,#08H //从8秒开始倒计时
DDD: LCALL LINE1 //调用液晶显示
DJNZ R1,DDD //判断8秒倒计时是否完成
AJMP AAA
LINE1: MOV A,R1
MOV B,#0AH
DIV AB //A除以B所得的商存在A中，余数存在B中
MOVC A,@A+DPTR //查表，取ASCII码字符
MOV P7,A //字符送数据口P7
MOV P6,#05H //写数据操作
MOV P6,#04H //结束写操作
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV A,B
MOVC A,@A+DPTR //查表，取ASCII码字符
MOV P7,A //字符送数据口P7
MOV P6,#05H //写数据操作
MOV P6,#04H //结束写操作
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P7,#01H //清除DDRAM，置AC=0
MOV P6,#01H //写命令
MOV P6,#0H //结束写命令
LCALL DELAY //调用延时程序
RET
SYSCLK_INIT: MOV OSCICN,#05H //系统时钟初始化为片内的4MHz时钟
RET
PORT_INIT: CLR A
MOV XBR0,A //没有选择数字外设
MOV P74OUT,#0F0H //P4~P7口设为推拉方式
RET
LCD_INIT: LCALL DELAY
MOV P7,#038H //功能设置：两行显示，5×7点阵
MOV P6,#01H //写命令
MOV P6,#0H //结束写命令
LCALL DELAY
MOV P7,#0EH //开显示，开光标，字符不闪烁
MOV P6,#01H //写命令
MOV P6,#0H //结束写命令
LCALL DELAY
MOV P7,#06H //I/D=1，AC自动增1；S=0，整体显示不移动
MOV P6,#01H //写命令
MOV P6,#0H //结束写命令
LCALL DELAY
MOV P7,#01H //清除DDRAM，置AC=0
MOV P6,#01H //写命令
MOV P6,#0H //结束写命令
LCALL DELAY
RET
DELAY: MOV R7,#10H
D1: MOV R6,#80H
D2: MOV R5,#00H
D3: DJNZ R5,D3
DJNZ R6,D2
DJNZ R7,D1
RET
//延时程序
NCDDATA:DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H //ASCII码表
END
5.3 发光二级管（信号灯）在紧急状况下的显示控制
5.3.1 紧急状况一
1、中断使能。（外部中断6）
MOV P3IF,#04H
MOV EIE2,#10H
SETB EA
2、东西黄灯闪烁，南北黄灯闪烁，时间为4秒，闪烁2次。
东西、南北方向黄灯亮的时间为1秒。
MOV P1,#0DBH
LCALL DELAY
东西、南北方向黄灯灭的时间为1秒。
MOV P1,#0FFH
LCALL DELAY
3、东西绿灯亮，南北红灯亮，时间为5秒。
MOV P1,#0F5H
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
4、清中断标志位。
MOV P3IF,#00H
5、紧急状况一程序：
$INCLUDE(C8051F020.INC)
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0093H
LJMP INT6
ORG 0100H
MAIN: MOV WDTCN,#0DEH
MOV WDTCN,#0ADH
//关狗
MOV XBR2,#40H //交叉开关使能
MOV P3IF,#04H //清中断标志位，选择上升沿触发方式
MOV EIE2,#10H //外部中断6使能
SETB EA //总使能
MOV P1,#00H //发光二极管亮
AJMP $
INT6: MOV P1,#0DBH //东西、南北方向黄灯亮
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0FFH //东西、南北方向黄灯灭
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0DBH //东西、南北方向黄灯亮
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0FFH //东西、南北方向黄灯灭
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0F5H //东西绿灯亮，南北红灯亮
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P3IF,#00H //清中断标志位，选择下降沿触发方式
MOV P1,#00H //发光二极管亮
RETI
DELAY: MOV R3,#30
DL Y1: MOV R4,#100
DL Y2: MOV R5,#150
DL Y3: DJNZ R5,DL Y3
DJNZ R4,DLY2
DJNZ R3,DL Y1
RET
//延时程序END
5.3.2 紧急状况二
1、中断使能。（外部中断7）
MOV P3IF,#08H
MOV EIE2,#20H
SETB EA
2、东西黄灯闪烁，南北黄灯闪烁，时间为4秒，闪烁2次。
东西、南北方向黄灯亮的时间为1秒。
MOV P1,#0DBH
LCALL DELAY
东西、南北方向黄灯灭的时间为1秒
MOV P1,#0FFH
LCALL DELAY
3、东西红灯亮，南北绿灯亮，时间为5秒。
MOV P1,#0EEH
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
4、清中断标志位。
MOV P3IF,#00H
5、紧急状况二程序：
$INCLUDE(C8051F020.INC)
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 009BH
LJMP INT7
ORG 0100H
MAIN: MOV WDTCN,#0DEH
MOV WDTCN,#0ADH
//关狗
MOV XBR2,#40H //交叉开关使能
MOV P3IF,#08H //清中断标志位，选择上升沿触发方式
MOV EIE2,#20H //外部中断7使能
SETB EA //总使能
MOV P1,#00H //发光二极管亮
AJMP $
INT7: MOV P1,#0DBH //东西、南北方向黄灯亮
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0FFH //东西、南北方向黄灯灭
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0DBH //东西、南北方向黄灯亮
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0FFH //东西、南北方向黄灯灭
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P1,#0EEH //东西红灯亮，南北绿灯亮
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
LCALL DELAY //调用延时程序
MOV P3IF,#00H //清中断标志位，选择下降沿触发方式
MOV P1,#00H //发光二极管亮
RETI
DELAY: MOV R3,#30
DL Y1: MOV R4,#100
DL Y2: MOV R5,#150
DL Y3: DJNZ R5,DL Y3
DJNZ R4,DL Y2
DJNZ R3,DL Y1
RET
//延时程序
END
5.4 延时程序
1、延时程序：
DELAY: MOV R3,#30
DL Y1: MOV R4,#100
DL Y2: MOV R5,#150
DL Y3: DJNZ R5,DL Y3
DJNZ R4,DL Y2
DJNZ R3,DL Y1
RET
六程序调试
6.1 关狗指令
MOV WDTCN,#0DEH
MOV WDTCN,#0ADH
关狗指令势必可少的，如果在程序设计过程中缺少了关狗指令，则程序中的延时程序将不会有任何作用。
C8051F020单片机内部有一个使用系统时钟的可编程看门狗定时器WDT （Watch Dog Timer），当看门狗定时器溢出时，WDT将强制单片机进入复位状态。为了防止复位，必须在溢出发生前由应用软件重新触发WDT。WDT一旦被锁定，在下一次系统复位之前将不能被禁止。
向WDTCN寄存器写入DEH后，再写入ADH将禁止WDT。写DEH和ADH必须发生在4个时钟周期之内，否则禁止操作将被忽略，故在这个过程期间应禁止中断，以避免两次写操作之间有延时。
6.2 交叉开关使能
MOV XBR2,#40H
使用I/O口的低端口（即P0、P1、P2、P3）之前应先将交叉开关使能，如果在程序设计过程中缺少了交叉开关使能指令，则程序中的I/O口将不能发挥其应实现的功能。
6.3 液晶显示
1、在使用液晶之前应先分别初始化系统时钟、通用I/O口及交叉开关、LCD。
2、液晶的显示
···
MOV P7,A
MOV P6,#05H
MOV P6,#04H
LCALL DELAY
···
MOV P7,A
MOV P6,#05H
MOV P6,#04H
LCALL DELAY
LCALL DELAY
···
MOV P7,#01H
MOV P6,#01H
MOV P6,#0H
多位显示时，在前一位显示后一定要加一个延时程序并在延时程序之后再进行下一位的显示，如果在程序设计过程中缺少了延时程序则液晶显示将不会显示任何信息。
在液晶显示程序结束后一定要加一个延时程序，如果在程序设计过程中缺少了延时程序则将看不清液晶所显示的信息。
在液晶显示结束后应对液晶进行清屏，以便液晶显示下一条信息，如果在程序设计过程中缺少了清屏，则会引起信息的误读（即前面的信息为要显示的信息而后面的信息为上次显示信息的后部分）。
6.4 中断使能
MOV P3IF,#0CH
MOV EIE2,#30H
SETB EA
利用外部中断6、外部中断7时：
清中断标志位，选择上升沿触发方式，即P3IF送0CH。
外部中断6、外部中断7使能，即EIE2送30H。
中断总使能，即EA置“1”。
6.5 清中断标志位
MOV P3IF,#00H
在中断服务程序结束前应先清中断标志位，选择下降沿触发方式，即P3IF 送00H。如果在程序设计过程中缺少了清中断标志位，则程序将一直执行中断服务程序，不能返回到产生中断时的指令。
6.6 中断的返回
GGRR: MOV P1,#0F5H
MOV R1,#0AH
GGRR10: MOV P1,#0F5H
LCALL LINE1
DJNZ R1,GGRR10
MOV R2,#02H
MOV R1,#05H
YYRR04: MOV P1,#0F7H
DEC R1
LCALL LINE1
智能交通信号灯系统的设计
智能交通信号灯系统的设计 发表时间：2016-05-30T16:34:43.267Z 来源：《基层建设》2016年2期作者：刘景平卜亚洲杨小军颜志坦 [导读] 东莞麦可龙医疗科技有限公司 523656 海每小时创造财富2亿元，据此推算，15个城市每天损失近10亿元人民币。从上面数据我们发现交通拥堵是巨大的经济浪费。 刘景平卜亚洲杨小军颜志坦 东莞麦可龙医疗科技有限公司 523656 摘要：当今中国的汽车飞速发展，私家车也前所未有的达到高峰，面对固定道宽的公路。不断飞速增量的汽车与有限的公路宽度的矛盾就迅速明显起来，目前最重要的就是努力调和现有资源进行最大程度的整体调度，尽可能的提高汽车行驶的顺畅度。本文即为解决此问题而设计的智能交通信号灯系统，通过实时监控，对车流量实时采集，通过CPU调度中心进行智能调控，进行智能信号灯的交替变化，而给予驾驶者一个有效的实施导向，从而使汽车流进行最大程度的行驶顺畅度。 关键词：智能交通信号灯；汽车流；行驶顺畅度 1、背景 上个世纪八十年代中国的汽车就开始发展，直到今日汽车的增长量已经势不可挡，国家信息中心日前发布的报告显示，2007年我国汽车市场产销量达830万辆，总体增长率达16.3％。中国汽车消费量占全球总消费量的12％左右，仍维持全球第二大市场的地位。报告同时指出，原来预计2020年超过美国成为全球第一大汽车市场的目标有可能在2015年提前实现。这样一个可怕的增长速度，对于有限的公路必须需要一种有效的交通调度方式。 早在2004年美国TTI（Texas Transportation Institute）交通年度报告，全美85个主要城市因交通拥堵损失37亿小时的时间和23亿加仑的汽油浪费。还有根据中国科学院研究，2010年中国百万人以上的50座主要城市，这些城市的居民平均单行上班时间要花39分钟。中国15座主要城市居民每天上班单行比欧洲多消耗288亿分钟，折合4.8亿小时。上海每小时创造财富2亿元，据此推算，15个城市每天损失近10亿元人民币。从上面数据我们发现交通拥堵是巨大的经济浪费。 目前交通信号灯比较死板，绿灯红灯交替变化的时间都是固定，无论塞车还是顺畅都是一成不变的，这就不可以很顺畅的调节到车辆。 2、解决概况 当两个事物配合使用的时候，当其中一个事物是变化的，如果另外一个事物是固定的，这无疑问就会产生不匹配的情况。 那么怎么样才可以使两个事物相互配合，做到游刃有余呢？那么必定是当一个事物变化的时候，通过某种工具或者规律来对另外一个事物进行实时调整调度以满足那个变化实物的变化，才会起到一个和谐融洽的相互配合关系。 车辆与交通信号灯就是这两种相互配合的事物，当车辆不断的变化的时候，信号灯却不形成任何与车辆的互动，而按自己的规律和行程交替运转，这就会导致没有实时性。例如，一条十字路口纵向的车几乎没有，而横向的车却在严重塞车，那么在这种情况下是不是需要把纵向的绿灯时间分给横向的绿灯一些呢？还有，当在上班时间或者下班时间，基本上车流量都是一个方向的，那么是不是应该把某个方向的绿灯时间分给其他方向或者左转等方向一些呢？等等。 下面我们就具体的方案来改进目前的交通信号灯系统。 3、智能交通信号灯的设计 首先通过车流量实时监测模块进行实际车流的采集，然后通过无线数据传输系统，传至大数据调度中心，通过大数据分析计算，从而得到有效的调节数据控制交通信号灯的显示，并且实时备份数据并上传数据。框图如下： 3.1、车流量监测系统 车流量检测系统是非常重要的部分。目前主要有三种车流量判断方式，电磁感应装置法、车流信息的超声波检测法，还有基于机器视觉的车流量检测法。超声波检测精度不太高，容易受车辆遮挡或者人的干扰，检测的距离短，一般在10m左右，本设计的车辆检测器采用地感线圈检测方案。地感线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器。地感线圈Ll埋在路面下，通有一定工作电流的环形线
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系 统设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。 图 1 传统双机容硬件错示意图
智能交通信号灯控制系统设计
编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日
德州学院毕业论文（设计）中期检查表
目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。
交通信号控制系统解决实施方案
交通信号控制系统解决方案 1概述 交通信号控制系统，是智能交通系统（ITS）在交通管理工作中的基本应用，也是城市智能交通管控系统中最直接、最基础的应用系统。通过建设信号控制系统，实现信号路口联网远程控制、交通流量的采集、路口自适应控制、绿波协调控制以及区域的自适应控制，有效减少车辆的停车次数，节省旅行时间；后台实时调整信号配时，采取多时段控制方式，必要时，可通过智能交通管理中心人工干预，直接控制路口交通信号机执行指定相位，有效的疏导交通，减少行车延误，提高通行能力，缓解日益严峻的城区道路交通拥堵压力，提高城区交通综合管理能力，减少汽车尾气排放，美化环境，提升城区形象。 2系统结构设计 系统结构划分为3级：分别为中心控制级设备、区域控制级设备以及路口控制级设备。交通信号控制系统设备主要包括中心设备、前段设备和通信设备。
（1）中心控制级设备 中心控制级设备作用主要是： ?监控整个系统的运行。 ?协调区域控制级的运行。 ?具备区域控制级的所有功能。（2）区域控制级设备 区域控制级设备作用主要是： ?监控受控区域的运行。
?对路口交通信号进行协调控制。 ?对路口交通信号机的工作状态和故障情况进行监视。 ?通过人机回话对路口交通信号机进行人工干预。 ?监视和控制区域级外部设备的运行。 ?进行交通流量统计处理。 （3）路口控制级设备 路口控制级设备即信号机，其作用主要是： ?控制路口交通信号灯。 ?接收处理来自车辆检测器的交通流信息，并定时向区域计算机发送。 ?接收处理来自区域计算机的命令，并向区域计算机反馈工作状态和故障信息。 ?具有单点优化能力。 3系统功能设计 3.1基础功能 （1）区域自适应控制 系统以控制子区作为基本控制单元，综合考虑子区内的交通运行状态（如交通阻塞、交通拥挤、交通顺畅）、交叉口的关联性大小、交叉口的实际交通量，确定公共信号周期与相位差的决策模型，并运用智能优化算法实时优化子区协调控制配时参数，实现控制子区交叉口的协调控制功能。 系统的区域交叉口协调控制能够确保控制区域内的交通流时刻处于最佳运行状态，相邻交叉口之间协调方向的行驶车流可以获得尽可能不停顿的通行权，大大降低车辆在交叉口频繁加减速所产生的交通污染，减少区域交通总的车辆燃油
新型智能交通信号控制系统(终)
新型智能交通信号控制系统 报名号：BS2011-B241设计者：GARDING指导教师：匿名 摘要：本作品针对当前日益严重的交通拥堵问题，以EXP-89S51单片机为核心，设计出了一种新型智能交通信号控制系统，实现了对交通信号灯的实时智能控制。该新型控制系统在控制方案上采用了我们自主设计的新型两级模糊控制方案，该方案是一种同时具有自适应控制、分级模糊控制、相位繁忙优先和准确显时等优势的控制方案，更适用于实际的交通情况，且已获国家实用新型专利和相关论文已在科技核心期刊《现代电子技术》上发表。在软件设计上，采用了MATLAB和VB进行动态模拟，并与当前正在采用的几种控制方案进行了对比验证，验证了新方案的优越性。在硬件设计上，我们采用了EXP-89S51单片机、SP-MDCE25A 交通灯模组、E-TRY通用板和倒计时LED数码管模块等，并搭建了较好的逼真的外围平台来对其实现更具真实性的实时控制。该作品不论是在创新性、实用性、技术先进性，还是在可靠性、经济性上都具有很强的优势。 关键词：智能交通信号新型两级模糊控制 VB动态模拟 EXP-89S51单片机 1、系统总体方案介绍 1.1自主提出的新型智能交通信号控制的总控制系统原理 我们自主提出的新型智能交通信号控制的总控制系统原理如图1所示： 图1自主提出的新型智能交通信号控制的总控制系统原理图在该系统中，交叉口的交通参数经检测装置检测，将被测参数转换成统一的标准电信号，再经A/D转换器进行模数转换，转换后的数字量通过I/O接口电路送入新型两级模糊控制器再到控制台。 在新型两级模糊控制器和控制台内部，用软件对采集的数据进行处理和计算，然后经数字量输出通道输出。输出的数字量通过D/A转换器转换成模拟量，再经驱动模块对交通情况进行控制，从而实现对交叉口的实时智能交通控制。 1.2 基于EXP-89S51单片机的新型智能交通信号控制系统的总控制系统设计 本系统运用我们的新型两级模糊控制方案，采用了EXP-89S51来控制智能交通系统。系统的整体结构框图如图2所示：
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。
智能交通灯控制器实训报告
目录 摘要 1 绪论 (1) 2设计方案简述 (2) 2.1实现主要功能 (2) 2.2设计方案与意义 (2) 3 详细设计 (3) 3.1 系统硬件电路设计 (3) 3.2 AT89C51芯片简介 (3) 3.3芯片74LS237介绍 (6) 3.4单元电路设计 (7) 3.5系统整体设计电路 (9) 3.6系统软件功能设计 (9) 4 PROTEUS与Keil C51的操作 (12) 4.1硬件电路图的接法操作 (12) 4.2单片机系统PROTEUS设计与仿真过程 (13) 4.3仿真结果 (14) 5.5 总结 (18)
绪论 交通灯是人们日常出行必须要遵守的交通规则。它的发明源于19世纪初，近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。 基于传统交通灯控制系统设计过于死板，红绿灯交替是间过于程式化的缺点，智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义，它能根据道路交通拥护，交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术．提出了软件和硬件设计方案，能够实现道路的最大通行效率。 本课程设计的任务就是设计一个交通灯的控制系统。鼓励学生在熟悉基本原理的情况下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。 具体设计任务如下： 1．进行系统总体设计。 2．完成系统硬件电路设计。 3．完成系统软件设计。 4．撰写设计说明书。设计要求： 1.该控制系统能控制东西南北四个路口的红黄绿灯正常工作。东西和南北方向分时准行和禁行。
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，
智能交通灯系统设计样本
智能交通灯系统设 计
智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义 随着社会经济的发展，城市交通问题也越来越引起人们的关注，交通堵塞也成为人们每天必须面正确问题；交通堵塞不但浪费大量的时间，而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源，同时也造成空气污染，如何有效的降低城市交通堵塞，协调好人、车、路三者之间的关系，已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素，对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展，红绿灯在道路上比较普遍，几乎每个路口都会出现，特别是较大的路口，变换时间周期更长，效率低。因此，如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯，使之畅通无阻的行驶，这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题，提出了智能交通灯系统的设计，该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换，就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆，从而有效地缓解交通堵塞。1.2.国内外现状 交通灯诞生于19世纪的英国，1958年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。19 ，电气启动的
红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成。19 又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯，带控制的红绿灯，一种是把压力探测器按在地下，车辆接近时，红灯变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯是按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间，推迟汽车放行。信号灯的出现，对交通进行有效管理，疏导交通流量、提高了道路通行能力，减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早，美国于上世纪九十年代才开始逐渐重视智能交通信号控制系统的研究。 20世纪70年代末，澳大利亚成功研制出了SCATS系统，该系统采用分层控制，以饱和度和综合量为主要依据，分别对信号周期、相位差和绿信比进行优选，该系统没有建立数学模型而是根据情况从各种已经制定的方案选择最优的方案，可是该系统配时方案有限。20世纪70年代初，英国研制出了SCOOT系统，该系统是一种自适应系统，采用小步长渐进寻优的办法，以使配时参数随交通流量改变而作适量调整，从而短期内适应交通流量的变化趋势，以防止因配时突变而引起的车流不稳定。 ，英国推出了全面升级的SCOOT摄像技术智能交通灯系统，该系统采用的是视频摄像技术，经过自动计算需要过马路的人群数量来调整相应的红绿灯时间。当检测到大量的行人在等待，系统会自动延长绿灯放行的时间，让人们有充分的时间过马路。另
智能交通灯控制器的设计报告
2012年电子技术课程设计说明书题目：7 智能交通灯控制器的设计（A） 学生姓名：张鲜艳 学号： 0407 院（系）：电气与信息工程学院 专业：自动化 指导教师：辛登科 2012 年 12 月 4日
目录 74LS08、74LS32、74LS04简要说明....................... 错误!未定义书签。 CD4511简要说明....................................... 错误!未定义书签。 4 74HC190 简要说明................................... 错误!未定义书签。 5 元器件清单............................................. 错误!未定义书签。 6 调试过程及测试数据（或者仿真结果）..................... 错误!未定义书签。 通电前检查........................................... 错误!未定义书签。 通电检查............................................. 错误!未定义书签。 按钮开关的检查................................... 错误!未定义书签。 CD45111模块的调试............................... 错误!未定义书签。 NE555单元电路的调试............................. 错误!未定义书签。 74LS04非门的调试................................. 错误!未定义书签。 74LS32非门的调试................................. 错误!未定义书签。 发光二极管的调试................................. 错误!未定义书签。 结果分析............................................. 错误!未定义书签。 7 小结：................................................. 错误!未定义书签。 8 设计体会及今后的改进意见............................... 错误!未定义书签。 体会................................................. 错误!未定义书签。 本方案特点及存在的问题............................... 错误!未定义书签。 改进意见............................................. 错误!未定义书签。
智能交通信号控制器程序设计(DOC)
1.设计主要内容及要求； 编写智能交通信号控制器程序。 要求：1）进行正常交通信号的控制。 2）显示信号剩余时间。 3）能够利用车辆数量控制信号切换信号等多种控制方法。 2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求； （1）.课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。 （2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 （3）.论文要求打印，打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 （4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排；
一设计任务描述 1.1 设计题目：智能交通信号控制器程序设计 1.2 设计要求 1.2.1 基本要求： 编写智能交通信号控制器程序。 要求：1）进行正常交通信号的控制。 2）显示信号剩余时间。 3）能够利用车辆数量控制信号切换信号等多种控制方法。
二设计思路 第一部分：利用I/O口的低端口（P1口）控制发光二极管（信号灯）的亮与灭。 利用延时程序控制发光二极管（信号灯）的亮与灭的时间间隔。 第二部分：利用液晶显示控制发光二极管（信号灯）亮与灭时间的倒计时显示。第三部分：利用外部中断（外部中断6、外部中断7）来控制不同车流量情况下，发光二极管（信号灯）亮与灭的时间的可调性。
三设计方框图
四 设计原理 4.1 发光二级管（信号灯）显示控制 发光二极管（信号灯）为低电平有效，即“0”电平时发光二极管亮。并利用I/O 口（P1口）控制发光二极管的亮与灭。P1.0、P1.1、P1.2依次为东西方向的红、绿、黄，P1.3、P1.4、P1.5依次为南北方向的红、绿、黄。 4.1.1 状态一 东西绿灯亮，南北红灯亮时P1口送11110101即F5H 。 东西绿灯亮，南北红灯亮的时间为10秒。 4.1.2 状态二 东西黄灯灭，南北红灯亮时P1口送11110111即F7H 。 东西黄灯亮，南北红灯亮时P1口送11110011即F3H 。 异或指令（XRL ）：欲取反的位置“1”欲保留的位置“0”。 (11110111)XRL(00000100)为（11110011）即F7H 同04H 异或为F3H 。 东西黄灯闪烁，南北红亮灯的时间为04秒，黄灯闪烁2 次。
智能交通信号灯设计毕业论文
智能交通信号灯设计毕业论文 目录 1 绪论 (1) 1.1 交通灯控制器的研究背景 (1) 1.2 交通灯控制器的研究意义 (2) 1.3 交通灯控制器的发展前景 (3) 2 总体设计方案 (5) 2.1 设计思路 (5) 2.2 系统总框图 (6) 2.3 系统工作原理 (6) 3 硬件设计 (8) 3.1 系统设计 (8) 3.2 主控模块设计 (8) 3.2.1 STC89C51部结构 (9) 3.2.2 STC89C51单片机的I/O口功能 (10) 4 软件设计 (22) 4.1 编程语言 (22) 4.2 控制程序设计 (23) 4.3 主程序模块 (24) 4.4 定时器T0 (25) 4.5 按键子程序设计 (28) 4.6 显示程序模块 (31)
5 调试与检测 (34) 5.1 硬件调试 (34) 5.2 软件调试 (35) 5.3 软硬联试 (35) 5.4 性能测试结果 (35) 6 结论 (37) 参考文献 (38) 谢辞 (39) 附录A：系统原理图 (40) 附录B：系统实物图 (41) 附录C：系统元件清单 (42) 附录D：系统源程序 (43)
1 绪论 1.1 交通灯控制器的研究背景 交通信号灯关系着人们的生命和财产安全，目前，红绿灯安装在各个路口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的扳手式信号灯，用以指挥车马通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两块以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿色亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，当车辆接近时，红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左右转弯车辆都必须让合法地正在路口行驶的车辆和过人行道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
智能交通信号控制系统发展史
智能交通信号控制系统发展史 交通信号是汽车工业发展所带来的产物，凡在道路上用以传达具有法定意义、指挥交通行、止、左、右的手势、声响、灯光等都是交通信号。但目前使用的最为普遍、效果最好的是灯光交通信号。 色灯交通信号控制技术的发展是随着现代科学与汽车技术的发展，汽车数量增长，路口冲突矛盾激化，人们为了安全、迅速通过，不得不将最新的科技成果用以解决路口的交通阻塞问题，从而推动了自动控制技术在交通领域的迅速发展。 1886年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行，不幸发生意外爆炸，遭到人们反对而夭折。 1917年美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六个路口作为一个系统，用人工手动方式加以控制。 1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯，同现在的信号机基本相似。 1922年美国休斯顿建立了一个同步控制系统，以一个岗亭为中心控制几个路口。 1926年英国伦敦成立了第一台自动交通信号机在大街上使用，可以说是城市交通自动控制信号机的开始。 1928年人们在上述各种信号机的基础上，制成“灵活步进式”适时系统。由于其构造简单、可靠、价廉，很快得到推广普及，以后经不断改进、更新、完善，发展成现在的交通协调控制系统。 在计算机应用方面的发展也很快，先是模拟式电子计算机，1952年美国丹佛市首先安装，经过改进成为“PR”(program register)，在美国发展很快，至1962年已经安装了100多个“PR”系统。以后数字计算机也进入了交通控制领域，1963年多伦多市第一个完成了以数字计算机为核心的城市交通控制系统（UTC系统）。接着西欧、北美、日本很快也建立了改进式的UTC系统。 在软件开发方面，1967年英国运输与道路研究实验室的专家们研制了“TRANSYT”(TRAFFIC NETWORK STUDY TOOL)。它是一个脱机仿真优化的配时程序，应用很广，效果很好。 TRANSYT主要由两部分组成。一部分为仿真模型，其目的使用数学方法模拟车流在交通网上的运行状态，研究交通网配时参数的改变对车流运行的影响，能够对不同配时方案控制下的车流运行参数作出可靠地估算；另一部分为优化，将仿真所得到的性能指标送入优化
智能交通灯系统设计
智能交通灯系统设计 1.背景及意义 1.1.目的与意义 随着社会经济的发展，城市交通问题也越来越引起人们的关注，交通堵塞也成为人们每天必须面对的问题；交通堵塞不但浪费大量的时间，而且排队过程中刹车和怠速会浪费能源，同时也造成空气污染，如何有效的降低城市交通堵塞，协调好人、车、路三者之间的关系，已成为各大城市面临的难题之一。交通灯系统作为交通系统中的重要元素，对缓解交通堵塞扮演者重要角色。随着现在社会的飞速发展，红绿灯在道路上比较普遍，几乎每个路口都会出现，尤其是较大的路口，变换时间周期更长，效率低。因此，如何保证紧急车辆在道路上不受红绿灯的限制但又不闯红灯，使之畅通无阻的行驶，这便成为亟待解决的问题。本文主要针对这些问题，提出了智能交通灯系统的设计，该系统能够智能合理地设置红绿灯的时长以及相位的切换，就能够减少一个周期内十字路口前排队的车辆，从而有效地缓解交通堵塞。 1.2.国内外现状 交通灯诞生于19世纪的英国，1958年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的会议大厦前的广场上安装了煤气红绿灯。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成。1918年又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯，带控制的红绿灯，一种是把压力探测器按在地下，车辆接近时，红灯变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯是按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能觉察到有人要过马路。红外光束能把红灯延长一段时间，推迟汽车放行。信号灯的出现，对交通进行有效管理，疏导交通流量、提高了道路通行能力，减少交通事故具有显著效果。欧洲及日本在交通灯的研究上起步较早，美国于上世纪九十年代才开始逐渐重视智能交通信号控制
交通信号控制系统技术方案.doc
交通信号控制系统技术方案 智能交通信号控制系统技术方案目录一、交通信号控制系统综述-3-1.1系统设计原则-3-1.2系统建设依据-5-1.3交通信号控制系统组成-5-二、交通信号控制系统功能指标-8-2.1交通信号控制器-8-2.1.1交通信号控制器功能-8-2.1.2交通信号控制器指标-10-2.2交通信号控制系统-12-2.2.1交通信号控制系统组成-12-2.2.2系统功能-14-2.2.3区域自适应控制-15-三、交通信号远程控制系统-17-3.1详细配置信号机运行数据-17-3.2信号机实时控制-23-3.3信号机运行状态-24-3.4系统故障状态-25-3.5警卫线路-25-3.6实时流量-25-3.7流量查询-26-四、区域自适应优化控制-28-4.1系统控制策略-28-4.1.1单点感应控制-30-4.1.2单点自适应控制-30-4.1.3干道绿波控制-30-4.1.4感应式协调控制-38-4.1.5区域自适应控制-39-4.1.6拥堵控制-42-4.1.7潮汐车道控制-43-4.1.8优先控制-43-4.2路网组态模块-44-4.3参数配置模块-45-五、道路交通信息采集系统-54-5.1系统总体设计-54-5.2信息采集分系统设计-55-5.3交通数据综合处理-57-六、交通信号控制器-59-6.1故障检测-60-6.2防雷措施-61-6.3信号机机箱防护-62-6.4手持式交通信号控制器-62-6.5信号机结构介绍-64-6.7安装说明图-64-6.8信号机实际效果-73-一、交通信号控制系统综述根据城市发展的一般规律，在城市发展与演变过程中，交通工具的增长速度通常远高于城市道路和其他交通设施的增长，在经济快速发展的年代，城市交通往往面临着巨大的压力与挑战。
智能交通控制解决方案
智能交通控制解决方案
智能交通信号控制系统 解 决 方 案
目录 1系统概述 (6) 2系统功能 (7) 3智能交通信号控制系统..... 错误!未定义书签。 3.1系统说明 错误!未定义书签。 3.2路口需求 10 3.3系统特点 10 3.4系统设计 错误!未定义书签。 3.4.1系统硬件拓扑结构 10 3.4.2PL-20-CM系统软件构成 11 3.4.3路口感应控制模式 12 3.4.4行人过街控制 16 3.4.5公车优先感应控制 错误!未定义书签。
3.4.6绿波控制模式 16 3.4.7区域协调控制模式 20 3.4.8特勤控制 22 3.5智能交通信号控制管理软件系统 错误!未定义书签。 3.5.1系统软件的主要功能 22 3.6PL-5D 智能交通信号控制主机 错误!未定义书签。 3.6.1概述 错误!未定义书签。 3.6.2控制主机视图 错误!未定义书签。 3.6.3技术特点 错误!未定义书签。 3.6.4技术指标 错误!未定义书签。 3.6. 4.1主机箱外形尺寸 ......................... 错误!未定义书签。
3.6. 4.2性能及功能说明......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.3一般要求......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.4启动时序......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.5信号转换......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.6控制方式转换......................... 错误!未定义书签。 3.6. 4.7性能参数......................... 错误!未定义书签。
智能交通信号灯
智能交通控制系统的设计 一、设计目的与任务 1、设计目的：“控制系统课程设计”是自动化专业集中实践性教学环节中的专题实验，属必修课。“控制系统课程设计”要求学生掌握单片机的基本知识和自动控制系统设计的基本原理。通过实验使学生能够较熟练地设计基于单片机的控制系统的各个环节和完整系统，熟练掌握系统的调试和控制器参数的整定方法。巩固和深化理论教学内容，培养学生的工程实践技能，综合运用所学专业知识解决实际问题的能力。 2、设计任务: 基于单片机设计智能交通控制系统。 二、课题内容与要求 1、课题内容 假设十字路口有两组交通灯，每一组各有红、黄、绿三种颜色的指示灯，分别管理南北通道A和东西通道B，需要根据车流量大小控制相应信号灯的变化和时间。用单片机做控制器设计一个智能交通控制系统。 2、课题要求 基于单片机的智能交通控制系统的具体要求： 1．模拟南北通道A和东西通道B的车流量。 2．正常情况下轮流放行，其中南北通道A绿灯30s, 东西通道B绿灯15s，每道从绿灯切换为红灯时，应有5s黄灯时间。 3．当某个通道的绿灯时间还有5s范围内，如果该通道车流量突然增加到设定的阈值，将该通道的绿灯时间延长20s，同时改变另一通道信号灯的状态。 4．A道设置一个行人过街按钮，当该按钮按下时，B道显示黄灯5s后转为红灯，A道黄灯5s后转为绿灯，然后按照正常A道绿灯程序执行。（此处需仔细考虑多种情况） 5.设置一个紧急按钮，当此按钮按下时，两道均5s黄灯后显示红灯，紧急车辆通过后，恢复原来的信号灯状态，且原来的计时时间累计。 三、课题设计 1、总体思路 本文根据STC90C516RD+单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，提出了一种用单片机自动控制交通灯以及时间显示的方法，同时给出了软硬件设计的方法。设计的过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要设计问题都有涉足。本系统采用单片机作为核心控制器，通过阈值
智能交通信号控制系统
HiCon智能交通信号控制系统 青岛海信网络科技股份有限公司 2008年1月
目录 1海信交通信号控制系统介绍 (1) 1.1系统概述 (1) 1.2系统特点 (2) 1.3H I C ON交通信号控制系统软件功能 (2) 1.4HSC-100交通信号机 (4) 1.4.1概述 (4) 1.4.2 3.4.2信号机的生产和检测 (5) 1.4.3信号机功能 (7) 1.4.4信号机性能指标 (7)
1海信交通信号控制系统介绍 1.1系统概述 “HiCon交通信号控制系统”是我公司开发的交通控制领域高端产品，该产品与国内著名高校强强联合，应用国际领先技术，结合国内复杂交通特征及国外城市交通特点研发，为同内外城市提供完备的交通管理与控制方案、自适应控制系统软件及系统兼容的信号机，我公司对该产品具备自主知识产权。 “HiCon交通信号控制系统”是包括HiCon交通信号控制系统中心软件、HSC系列交通信号机和CMT交通信号机配置与维护工具软件。 图1 海信交通信号控制系统结构图 系统的结构图如上图所示，分为管理控制平台、中心控制级、通信级和路口控制级。路口级交通信号机通过串行通信或以太网连接到控制中心，通信协议采用的是NTCIP。 路口信号机实时从路口采集交通流量、时间占有率、速度等信息，并实时上
传到中心机级，存入实时和历史数据库，为路口的统计分析提供数据，提供辅助决策支持和交通信号设备维护与管理。 控制中心根据实时的检测信息对当前的交通状态进行合理决策，对所控制的路口信号配时参数进行实时优化，并将优化结果下达给信号机执行，目的在于减少车辆及行人等待时间，缓解城市交通拥堵，降低环境污染，实现对城市交通的最佳控制。 1.2系统特点 （1）系统的应用范围广，可以用于城市的一般交叉口控制、也可以用于快速路、高速路的匝道、车道灯的控制，同时还能用于公交优先的控制。 （2）系统采用的是NTCIP通信协议，NTCIP作为美国乃至整个北美地区的智能交通系统的标准通信协议，体系完整，通用性与兼容性好。 （3）系统具有高效可靠开放的通信子系统，保证了内部实时通讯的可靠性、效率、可扩展性，同时实现了系统的开放性. （4）系统的接口透明，提供二次开发能力，便于多系统的集成。 （5）系统具备良好的故障诊断功能，实时显示路口设备故障状况，并能通过网络实现信号机的远程维护功能。 （6）系统采用方案选择与方案生成相结合的实时优化算法。 （7）系统采用的是先进的交通数据预测及故障降级技术，使得系统对检测器的依赖性大大降低。 （8）交通信号机的CPU采用的32位的芯片，控制功能强大。 1.3HiCon交通信号控制系统软件功能 HiCon交通信号控制系统软件能够从信号机获得实时交通信息及设备状态信息，并采用先进的预测技术对交通流量、时间占有率进行预测，利用优化模型对交通信号配时参数进行实时优化，实现各种协调控制。 系统软件还能够提供用户进行各种远程控制功能，包括警卫路线控制、动态绿波控制、干预线控等。系统软件能够为用户提供GIS平台上的各种方便快捷的操作，如在地图上漫游、缩小、放大等，用户可查看路口的信号配时、设备状