基于PLC的智能交通燈控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計文開題報告

1、開題報告一題目來源：智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計 二研究的目的和意義：自從1858年英國人，發(fā)明了原始的機械扳手交通燈之后，隨后的一百多年里，交通燈改變了交通路況，也在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)了重要地位，隨著人們社會活動日益增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，汽車數(shù)量急劇增加，城市道路日漸擁擠，交通燈更加顯示出了它的功能，使得交通得到有效管制，對于交通疏導(dǎo)，提高道路導(dǎo)通能力，減少交通事故有顯著的效果。近年來，隨著科技的飛速發(fā)展，電子器件也隨之廣泛應(yīng)用，其中單片機也不斷深入人民的生活當(dāng)中。本模擬交通燈系統(tǒng)利用單片機AT89C51作為核心元件，實現(xiàn)了通過信號燈對路面狀況的智能控制。從一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間

2、不合理、急車強通等問題。系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低、實時性好、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點，有廣泛的應(yīng)用前景。國內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計時的顯示計時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實際行車過程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點：1兩車道的車輛輪流放行時間相同且固定， 在十字路口，經(jīng)常一個車道為主干道，車輛較多，放行時間應(yīng)該長些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時間應(yīng)該短些。2沒有考慮緊急車通過時，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過。基于傳統(tǒng)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計過于

3、死板，紅綠燈交替是間過于程式化的缺點，智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計就更顯示出了它的研究意義，它能根據(jù)道路交通擁護(hù)，交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況。利用單片機控制技術(shù)提出了軟件和硬件設(shè)計方案，能夠?qū)崿F(xiàn)道路的最大通行效率。三國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及研究課題的主攻方向：在今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由

4、紅綠兩色旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。1914年，電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市5號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。而中國最早的馬路交通燈卻是誕生于1928年的上海英租界。從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制,從采用計算機控制到現(xiàn)代化的電子定時監(jiān)控，交通信號燈在科學(xué)化、自動化上不斷地更新、發(fā)展和完善。但是，隨著社會的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的交通燈的缺陷也日益出現(xiàn)，其中設(shè)計過于死板，達(dá)不到道路的最大通行效率是最明顯的問題，紅綠燈交替變換時

5、間過于程式化。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對各種交通車輛的需求量不斷增大，城市的交通擁護(hù)問題日益嚴(yán)重，目前，大部分城市的十字路口的交通控制燈，通常的做法是：事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查，利用傳統(tǒng)的方法設(shè)計好紅綠燈的延時，然而，實際上的車流量是不斷變化的，有的路口在不同的時間段車流量的大小甚至有很大的差異，所以說，統(tǒng)計的方法己不能適應(yīng)迅速發(fā)展的交通現(xiàn)狀。本設(shè)計的目的在于設(shè)計出一個具有實用價值、性價比較高的智能交通燈控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)性能較好，且穩(wěn)定性高，可實現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通自動控制和緊急情況下能夠手動切換信號燈讓特殊車輛優(yōu)先通行。設(shè)計一種以AT89C51單片機為核心芯片，并外加輸入和輸出電路，由四部分

6、組成：車檢測電路，信號燈電路，時間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)。在此交通燈系統(tǒng)中設(shè)計出最佳的檢測車流量大小的硬件電路，并對其主要部分進(jìn)行詳細(xì)分析，完成主電路和控制電路的設(shè)計，并對智能交通燈的運行過程中存在的問題進(jìn)行分析，得到可行性方案。四閱讀的主要文獻(xiàn)、資料名稱：1 彭樹生.PLC單片機原理及應(yīng)用.機械工業(yè)出版社.2002.1.12 王曉軍.可編程控制器原理及應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社.2010.9.43 杜荔編.微機原理及其接口.清華大學(xué)出版社.2011.3.14 曹克澄.單片機原理及應(yīng)用.第二版.機械工業(yè)出版社.2009.1.15 龔捷.接口技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社.2009.1.16 韓九強.傳感器與檢

7、測技術(shù).清華大學(xué)出版社.2010.9.17 于泉.城市交通信號控制基礎(chǔ).冶金工業(yè)出版社.2011.1.18 周蔚吾.道路交通信號燈控制設(shè)置技術(shù)手冊.知識產(chǎn)權(quán)出版社.2009.1.19 高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計.人民郵電出版社.2004.7.110 路林吉.PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實踐.人民郵電出版社.2009.4.811 陳立定.電氣控制與可編程控制器.華南理工大學(xué)了版社2006.212 何衍慶.可編程控制器原理及應(yīng)用技巧.第二版.化學(xué)工業(yè)出版社.2003.1.113 廖常初.可編程控制器的編程方法與應(yīng)用.重慶大學(xué)出版社.2001.2.114 廖常初.PLC梯形圖程序的設(shè)計方法與技巧

8、.電工技術(shù)出版社.2004.915 廖常初.PLC梯形圖的書許控制設(shè)計法與順序功能圖.電子技術(shù)雜志.2001.第11期16 廖常初.PLC梯形圖的順序控制設(shè)計法.電子技術(shù)雜志.2001.第10期17 吳建強.可編程控制器原理及應(yīng)用.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2011.7.1218 邱公偉.可編程網(wǎng)絡(luò)通訊及應(yīng)用.清華大學(xué)出版社.2000.319 鄭鳳翼.輕松解讀三菱FX2N系列PLC原理與應(yīng)用.機械工業(yè)出版社.2011.10五要研究的內(nèi)容、途徑及技術(shù)路線：設(shè)計一個十字路口的交通燈控制系統(tǒng)及其相關(guān)的硬件選型和鏈接，要求南北方向和東西方向兩個交叉路口的車輛交替運行，兩個方向能根據(jù)車流量大小自動調(diào)節(jié)通行時

9、間，車流量大，通行時間長，車流量小，通行時間短。在各方向的車輛處于通行的狀態(tài)時，相對應(yīng)的人行橫道也應(yīng)處于通行狀態(tài)。要達(dá)到預(yù)期的效果，首先通過光電計數(shù)器來統(tǒng)計各個方向的車流量，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C芯片進(jìn)行處理，最后通過計算機來控制紅綠燈的讀秒時間。在實現(xiàn)這一系列的預(yù)期目標(biāo)的過程中，可能牽涉到光電計數(shù)器，數(shù)據(jù)傳輸以及接口技術(shù)等相關(guān)知識。而在智能控制這一塊則主要選擇以PLC為基礎(chǔ)的代碼編程。PLC的選擇以及相關(guān)實現(xiàn)程序的編寫是此次設(shè)計的中心環(huán)節(jié)，也是要解決的主要問題。當(dāng)然其中也可能牽涉到光電計數(shù)器的選擇與設(shè)置，數(shù)據(jù)的傳輸與走線等相關(guān)的問題等待解決。六工作的主要階段：第1步， 選題；第2步， 收集、閱讀、整理資料；第3步， 論證與組織，進(jìn)行簡單的大體框架設(shè)計，并撰寫文獻(xiàn)綜述、開題報告、外文翻譯等工作；第4步， 撰寫論文正文；第5步， 與老師討論論文的修改方案以及最終的定稿；第