用单片机控制红绿灯_开题报告

一 、研究现状

交通控制信号灯诞生于19世纪，根据英国学者韦伯斯特和柯布的著作记述如下：“伦敦威斯敏斯特街口于 1868 年安装了交通信号灯，这是一种红绿两色的壁板式信号灯，信号灯可以有效疏导交叉口的滞留车辆，通过控制车辆运行状态，解决行人与非机动车辆之间的冲突，但是随着经济的发展，车辆的保有率不断增加，传统的信号控制策略已不能满足交通控制任务的需求，于是人们开始高度重视交通信号控制方法的研究并使之得到了迅速的发展”。自交通信号控制系统诞生以来。人们从各个方面进行交通信号灯控制的研究工作。 

1858 年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。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。由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。 

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器组成，装在纽约 5 号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“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，一种把压力探测器安在地下，车辆接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，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。 

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，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。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。 

2012年3月，日本冈山县冈山市锦町导入的全国首个智能交通信号灯，可以自动感应车辆以及行人的流通量。

二、存在的问题

随着经济的不断发展，小汽车逐渐进入千家万户，城市的交通拥挤问题正逐渐引起人们的注意。而城市道路中交通拥堵有多方面的原因：车辆多,道路少；道路设置不合理；平面交通多,立体交通少；交叉路口交通灯时间设置不合理等等。堵车地点多为交叉路口。主要是由于车流量大,等灯时间不合理造成的。这是目前城市交通亟待解决的问题。 基于这些问题的存在，设计了本次的课题。本次课题的研究是主要进行基于单片机的交通灯设计。

现有交通灯控制方案存在众多不足。首先绝大部分交通灯其时间都是设定好的，不管是车流高峰还是低谷，红绿灯的时间都固定不变；还有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间，但控制起来都不是很灵活，这使得城市车流的调节不能达到最优。使得部分路段的红绿灯，没有那么多的车辆红绿灯时间很长导致行人等待时间过长。而有的路段车辆很多，红绿灯的显示时间却很短，行驶车辆需要等待两个甚至更多红灯，才能通过路口。因此研究用单片机控制红绿灯时间长短，使得交通信号灯可以根据该街道车流量多少，显示红绿灯的时间长短，对促进城市交通的顺畅，改善交通拥挤，具有重要的意义。

B. ^范文提纲格式

绪论

（一）交通信号灯的研究现状

（二）交通信号灯的现有问题

二、单片机控制交通灯的方案设计

（一）单片机的概念

（二）设计要求

1. 红绿灯的基本情况

2. 信号灯的控制参数

3. .交通灯控制类型

（三）设计方案

三、基于单片机的硬件电路设计

（一）电路组成和原理

（二）信号转换部分设计

（三）控制部分设计

（四）显示部分设计

（五）控制部分电源

四、软件设计

（一）软件的整体设计

（二）单元板块设计

五、系统调试与运行结果分析

（一）系统调试

（二）运行结果分析

C. 参考文献

郑亚民，董晓舟. 《可编程逻辑其件开发软件Quaryus-II》[M]. 北京：国防工业出版社，2006:52-70. 

丁磊. 《CPLD在基于单片机的多入多出控制系统中的应用》. 微计算机信息，2006:172-175. 

陈金龙，韩雁.《液晶显示时序控制电路的设计及验证》[J].杭州电子科技大学学报，2006:120-124. 

杨文龙.《单片机原理及应用》[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，1993:22-135. 

王兆安，黄俊.《电力电子技术》[M]. 西安：机械工业出版社，2003:22-105. 

白利芳.《城市单交叉路口信号控制方法研究》[D].  大连海事大学，2011 

林彬.《基于图像处理的智能交通信号灯控制系统的研究》.哈尔滨工业大学,2011：38-40. 

 张飞, 王库, 史小磊.《基于机器视觉的公路车流量检测系统研究》[J].  微计算机信息，2008：138-140. 

李娟.《城市交通系统中行人交通视频检测的理论与方法》[D]. 北京交通大学，2010 . 

 李志强.《Q学习在单路口交通信号控制中的应用研究》[D]. 长沙理工大学，  2010 .  

尹铁源，纪玉玲，杨怀清.《城市交通干线信号优化控制仿真设计与开发》[J].  现代农业科技，2010.

Zeng Suqiong.Inquiry Technology in the Experiment of Digital System Circuit Design .Expefiment S cience and Technology,2005.