城市交道口交通灯控制系统(2)

随着社会和城市交通的快速发展, 近几年机动车辆数字急剧增加，道路超负荷承载道路现象严重，致使交通事故逐年增加。交通灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障，因此解决好公路交通信号灯控制问题也成了保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。本设计是一款基于双MCU的交通控制系统，它可以实现对车辆、行人的有效导引。

根据题目要求，设计中我们选用双色LED发光管比单色LED节省了空间，简化了设计，并把双色LED发光管排成箭头形状，作为直行和左右拐弯指示，形象直观；选择双色LED点阵不仅可以从颜色上区别人的通行与停止，结合软件还可以“动画”形式模拟人的走与停，配合语音作为行人通行的提示，形象、直观、温馨；采用数字编码无线传输模式实现特种车辆检测，准确、可靠性高；高分辨率（320×240）大屏幕LCD实时显示系统各种状态，可同时显示日期和时间，显示图文信息量大，更直观，可靠性高、抗干扰能力强。该系统还可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤；本设计并对系统物理结构进行了优化，很有城市交通道口的“模型”味。

本设计以单片机为核心,采用主从双MCU结构,以双色LED发光管箭头作为直行和左右拐弯指示,以LED数码管作为倒计时指示,以双色LED点阵作为行人通行的指示,以数字编码无线传输模式实现特种车辆检测,完成了题目要求的所有功能。在此基础上,我们增设了高分辨率(320×240)大屏幕LCD实时显示系统各种状态,同时显示日期和时间;增设了行人通行还配以形象的动画和温馨的语音提示;增设了可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的

第1章 方案设计与论证

题目要求我们在实现四种基本交通灯信息指示功能的基础上，实现倒计时时间显示、紧急情况处理、特种车放行等功能，如何选择有效方案至关重要！

1.1 总体方案设计与比较

题目基本部分要求：

（1）在1平方米左右木板上制作交道口模型，装上交通灯。

（2）交通灯控制规则如下：

1）每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿

两种颜色。自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。

2）共有四种通行方式：

① 车辆南北直行、各路右拐，南北向行人通行。南北向通行时间

为1分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。

② 南北向左拐、各路右拐，行人禁行。通行时间为1分钟。

③ 东西向直行、各路右拐，东西向行人通行。东西向通行时间为1

分钟，各路右拐比直行滞后10秒钟开放。

④ 东西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行时间为1分钟。

3）在通行结束前10秒钟，绿灯闪烁直至结束。

题目发挥部分要求：

（1）有倒计时时间显示。

（2）若交道口出现紧急情况，交警可将系统设置成手动：全路口车辆禁行、

行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。

（3）当有119、120等特种车辆通过时，系统自动转为特种车放行，其它

车辆禁止状态。特种车辆通过15秒钟后，系统自动恢复，用模型车

演示。

（4）其它自选措施。

根据题目基本部分要求，可以用4只双色LED发光管来指示左拐、右拐、直行及行人通行，如此设计电路简洁，编程和调试均方便，但是该方案欠直观形象，尤其是人行道，并不是每个行人都能明白单只指示灯的含义。

根据题目发挥部分当有119、120等特种车辆通过时，系统自动转为特种车放行，其它车辆禁止状态的要求，对特种车辆的检测方案很多，通常采用音频检

本设计以单片机为核心,采用主从双MCU结构,以双色LED发光管箭头作为直行和左右拐弯指示,以LED数码管作为倒计时指示,以双色LED点阵作为行人通行的指示,以数字编码无线传输模式实现特种车辆检测,完成了题目要求的所有功能。在此基础上,我们增设了高分辨率(320×240)大屏幕LCD实时显示系统各种状态,同时显示日期和时间;增设了行人通行还配以形象的动画和温馨的语音提示;增设了可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的

测技术来识别，如选用具有音频锁相功能的LM567。但是该方案可靠性不高，抗干扰能力差。

根据题目发挥部分其它自选措施的要求，考虑到系统中没要求有室内状态监视，也没要求人行道有图形和语音，多少有点不够全面和人性化。

根据上述分析，综合考虑成本和器件的易得性，以及软硬件的结合，我们选用双色LED发光管并排成箭头形状，作为直行和左右拐弯指示，节省了空间，简化了设计，且形象直观；选择双色LED点阵不仅可以从颜色上区别人的通行与停止，结合软件还可以“动画”形式模拟人的走与停，配合语音作为行人通行的提示，形象、直观、温馨；采用数字编码无线传输模式实现特种车辆检测，准确、可靠性高。

根据题目发挥部分其它自选措施的要求，我们增设了高分辨率（320×240）大屏幕LCD作为系统输出，实时显示系统各种状态，同时显示日期和时间，图文并茂，信息量大，可供警察在室内实时监视交通状况；系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。系统总体设计框图如图1-1所示。

图1-1系统总体设计框图

本设计以单片机为核心,采用主从双MCU结构,以双色LED发光管箭头作为直行和左右拐弯指示,以LED数码管作为倒计时指示,以双色LED点阵作为行人通行的指示,以数字编码无线传输模式实现特种车辆检测,完成了题目要求的所有功能。在此基础上,我们增设了高分辨率(320×240)大屏幕LCD实时显示系统各种状态,同时显示日期和时间;增设了行人通行还配以形象的动画和温馨的语音提示;增设了可根据交通拥挤情况分别设置主干道和次干道的

第2章 系统硬件设计

硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方方面面很多，除了实现交通灯基本功能以外，主要还要考虑如下几个因素：①系统稳定度；；②器件的通用性或易选购性；③ 软件编程的易实现性；④系统其它功能及性能指标；因此硬件设计至关重要。现从各功能模块的实现逐个进行分析探讨。

2.1 总体设计

本设计以单片机为控制核心，采用主从双MCU结构，模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机控制系统、键盘及状态显示、行车方向指示、行人通行指示、语音信息提示、特种车辆检测和倒计时模块等。

单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是

数据处理器。它由单片机、时钟电路、复位电路等组成。

行车方向指示采用双色LED发光管，排列成箭头状，可有两种颜色指

示放行与禁止，形象直观。

行人通行指示采用双色LED点阵，排列成人状，用两种颜色指示放行

与禁止，结合软件可模拟行走和静止的“动画”，形象直观，简洁明了。 语音提示部分由专用芯ISD1420构成，温馨提示“横穿马路，注意安全”，

很是人性化。

特种车辆检测，采用语音和数据无线相结合，由发射器和接收器组成，

发射器安装在模型车上，接收器安装在主控板上，非常可靠。

键盘及状态显示，键盘采用HD7279专用芯片，电路简洁可靠；显示器

采用高分辨率（320×240）大屏幕LCD，可实时显示系统各种状态，同时显示日期和时间，图文并茂，信息量大，可供警察在室内实时监视交通状况。通过键盘可设置：紧急情况发生时的交通灯状态控制、日期和时间、主干道和次干道通行时间等，人机界面非常 …… 此处隐藏：2791字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……