青岛大学 毕业论文 开题报告(模板)
题 目：________________________ 学 院：________________________
专 业：________________________
姓 名：________________________
指导教师：________________________
年 月 日
2
3
4
5
6
7
青岛大学 毕业论文 开题报告(模板) [篇2]
题 目: 十字路口-交通灯控制系统的设计
院 系: 机电工程学院 专 业: 测控技术与仪器 学生姓名: 李虹 指导教师: 杨杰
2015年 3月 27日
十字路口-交通灯控制系统的设计
一 课题意义
1.1交通灯的历史概况
当今，红绿灯安装在各个道口上，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安装了世界上最早的煤气红绿灯。
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，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
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。
1.2单片机控制交通灯的应用现状
由于我国经济的迅速发展从而导致了汽车数量的猛增，大中型城市的交通正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，采用有效的方法开发出真正适合我们自身特点的十字路口-交通灯控制系统已经成为当前的主要任务。
单片机具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。由于单片机具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将单片机应用于交通灯系统中。同时，单片机本身还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管 共 2 页
理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
单片机 的智能控制原则是控制系统的核心，采用单片机把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档。这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤，实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率。十分形象地显示出了单片机在交通灯系统中的实际应用。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，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。
1.3单片机控制交通灯系统的发展趋势
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化，同时，考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点，近年来单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
随着社会的发展、科技的进步，单片机自动控制系统开始迅速发展，以单片机为核心的各种交通灯控制系统也越来也多。它实用性强，功能齐全，技术先进，使城市交通控制系统成为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，成为现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
本论文正是以此为出发点，通过分析现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，对单片机控制的交通信号灯模型作了较详尽的介绍，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的单片机设计方案。
1.4交通灯控制系统设计的意义
交通控制系统的研究设计，旨在解决人类交通因需求的增多而日益繁重带来的问题，局限于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，使更多的车辆安全高效的利用有限的道路资源，避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪。
二、方案论证与比较
2.1单片机内部结构
图1-1 单片机内部结构图 由于单片机的应用场合及系统功能要求不同，用单片机构成的应用系统在规模上、结构上区别很大，大致可分为基本系统和扩展系统两种类型。
2.2 给定条件和主要技术要求及设计任务
能根据设定的时间进行十字路口-交通灯的控制，切换的时间设定范围在1秒~99秒。
本题目的的.要求：
1）设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行。
2）每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮3秒，才能变换运行车辆。
3）东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用数码管显示器进行显示（采用倒计时的方法）。
4）设计节能显示方式。
硬件：1.设计基于单片机的硬件控制电路原理图 2.设计稳压电源电路
软件：1.设计交通灯控制软件
2.3 交通灯控制设计的总体方案
交通灯的设计可分别利用可编程逻辑控制器（PLC）、单片机或数字电路来实现。
1）方案一：
可编程逻辑控制器（PLC）应用广泛，它能够非常方便地集成到工业控制系统中。其速度快，体积小，可靠性和精度都较好，在设计交通灯中可采用PLC对硬件进行控制，但是用PLC实现价格相对昂贵，因而成本过高。
2）方案二：
单片机构成的应用系统有较大的可靠性。系统扩展、系统配置较典型、规范容易构成各种规模的应用系统，应用系统有较高的软、硬件利用系数。单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，而且设计时间短，成本低，可靠性高。
3）方案三：
利用纯数字电路。虽然辟免了编程的麻烦，但电路复杂，所用器件较多。 经过以上几种方案的分析、比较和总结，我们得出用方案二体现出了它的具体的优势：
1、制作简单，不容易出错，控制精度高、安全系数高。
2、具有良好的电路行为描述和系统描述的能力。
3、价格成本适中。
4、语言使用汇编语言，可读性强。
综上所述，本设计采用方案二。
2.4 模块设计方案：
（1）显示界面方案
该系统要求完成倒计时功能，我考虑了两种方案：
方案一：完全采用点阵式 LCD显示。这种方案功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等。但实现复杂，且须完成大量的软件工作。
方案二：采用 LED显示。因为设计只要求倒计时数字输出，考虑到现实情况，用LED显示时间既满足系统功能要求，又减少了系统实现的复杂度。
权衡利弊，决定采用方案二以实现系统的显示功能。
（2）串行口方案
为了通过串口实现PC机与单片机间的双工通信，以便日后交通灯智能控制联网设计有线传输串行通信接口，此方案是指PC机与单片机之间通过电缆线传输数据。有线传输的优势是性能比较稳定，调试简单。
2.4要解决的难点问题
1、三个方向交通灯的逻辑关系及倒计时定时器的设计。
2、节能显示方式的设计。
3、串行通讯口的设计。
4、交通灯控制电路程序的编写。
3、计划进度
完成设计过程每个步骤内容所需的时间段（以周或几周为单位），包括撰写论文和答辩时间。
参考文献 ［1］ 万福君 MCS-51单片机原理、系统设计与应用. 北京：清华大学出版社，
2015.6
［2］ 刘祖明 Protel DXP 2004 入门与提高 北京：电子工业出版社，2015.6 ［3］ 金杰 单片机应用技术基本功 北京：人民邮电出版社，2015.6、 ［4］ 万福君 等. MCS-51单片机原理、系统设计与应用.清华大学出版社，2015 ［5］ 余锡存 曹国华.单片机原理及接口-技术.西安电子科技大学出版社,2000. ［6］ 丁向荣.STC系列增强型8051单片机原理与应用.电子工业出版社，2011. ［7］ R D.Middlebrook, Small-Signal Modeling of Pulse-Width Modulated
Switched-Mode PowerConverters，Proceedings of the IEEE,1988. ［8］ 翟润平，周彤梅，刘广萍.道路交通控制原理与应用.中国人民公安大学出
版社.2011
【青岛大学 毕业论文 开题报告()】相关文章：
毕业论文开题报告06-08
毕业论文开题报告精选06-18
毕业论文开题报告初稿06-08
正文毕业论文开题报告06-08
毕业论文(开题报告)样式06-08
毕业论文(设计)开题报告06-09
关于毕业论文的开题报告06-19
毕业论文课题开题报告06-19
毕业论文开题报告范文06-19