基于单片机交通信号灯设计.doc

基于单片机交通信号灯设计 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 4270 第1章 引言 1 6251 第2章 交通灯的总体设计方案 2 21973 2.1 设计的主要内容 2 19493 2.2 设计方案 2 6203 1.系统的总体方案 2 14047 2.主控制器的选择 3 25199 3.电源提供方案 3 22710 4.显示模块的选择与论证 3 7336 5.车流量检测传感器的选择与论证 3 26480 第3章 交通信号灯系统单片机硬件设计 5 25198 3.1 主要硬件的选型 5 16865 1.单片机的选型 5 22030 2.车流量检测传感器的选型 7 23409 3.单片机与PC通信模块的选型 8 2118 4.发光二极管 9 9340 3.2 系统硬件总电路构成及原理 10 17961 1.系统的硬件电路 10 23914 2.系统的工作原理 10 7741 第4章 交通信号灯系统的软件设计 12 5549 4.1 软件设计流程 12 22675 4.2 上位机监控部分的设计 16 20339 1.MCGS组态的概述 16 14992 2.MCGS组态监控主画面 17 7856 4.3 Modbus通讯协议 18 984 结论 21 23030 致 谢 22 22603 参考文献 23 摘 要 随着城市化进程的进一步发展，城市交通系统也在不同升级。在种类庞杂的交通基础设施当中，交通信号灯作为最传统、最常见的交通设施出现在人们生活的周边环境当中。而当前的交通信号灯系统随着城市交通的不断发展，逐步陷入了程式化的问题之中。 所以笔者将对PLC交通信号灯作为研究对象。首先，本文将介绍当前在此领域的学术理论与科研成果。其次，本文将对PLC交通灯的设计方案进行简单综述。再次，本位将展示PLC交通灯的系统硬件设计方案。最后，本文简单介绍PLC交通灯的软件设计理念与过程。本次设计将发光二极管作为交通信号灯模拟物，采用的中央控制器为STC15F2K60S2，以LED数码管作为交通信号灯变化过程中剩余时间的提示装置。以远红外传感器作为当前交通流量的检测工具，当流量检测电路将流量数据发送给单片机系统后，系统会根据当前交通流量数据科学规划交通灯的转换时间，最后将时间转化策略发送给显示时间的LED数码管和交通信号灯。通过上述工作原理，可以实现以上位机软件为主要平台对交通信号灯进行远程操控，推进交通信号灯系统向科技化、智能化发展，促进交通枢纽通行率的提升。 关键词：交通灯；STC15F2K60S2单片机；倒计时显示；车流量检测 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） PAGE PAGE 1 第1章 引言 随着经济社会的不断发展，汽车成为大众选择出行方式过程中最为重要的方式。汽车产业的发展，使私家车的普及率越来越高，同时也为城市的交通带来了极大的压力。十字路口作为城市交通疏导的重点地带，在当前的交通疏导工作中成为各方关注的焦点。当前大部分城市恶劣的交通现状已经严重的制约着城市的发展空间，同时以让城市在经济增长方面的前景略微堪忧。笔者总结当前的交通现状发现，导致城市出现交通阻碍的原因主要是在汽车数量的不断增加与道路基础设施建设的落后水平之间的矛盾，但就目前的城市道路交通建设来看仍然无法从根源上解决这个矛盾。但在寻求解决城市交通问题的解决方案过程中，交通指示灯系统的智能化发展成为短期内的解决交通相关问题的一大考量。汽车工业在高速发展的当今社会为解决人们的出行问题起到了极为重要的作用，但现存的交通指示灯控制与管理系统却早已不再能够适应当前的城市交通发展进程，因此创新交通指示灯控制系统与设计全新的道路交通指示方式成为重要的研究课题。本人在针对十字路口的交通普遍性拥堵现状进行观察后，选择尝试使用单片机为核心设计出全新的交通灯控制系统，并为其设计了与之配套的软硬件设施，以期为交通指示灯的智能化发展提供参考模型。作为城市交通网络的中心枢纽，十字路口的交通状况成为突显城市整体交通健康状况的一个缩影，十字路口的交通流畅度直接影响着周边道路的同行状况。在改善十字路口交通问题的方案中，常规的选择是兴建大量的立交桥类交通设施，但在大部分城市建设落后或经济状况较差的地区普及建造立交桥等交通设施。所以，在这些地区的交通管理部门更多的通过电子或人工管理手段治理十字路口车辆拥堵的问题，这样不仅使区域范围内的交通流畅度得到保障，更可以降低居民日常出行中的交通拥堵率与时间消耗。传统的方式虽然有效，但在耗费了大量的人力物力的同时，机动车辆在进行启动与减速制动