基于51单片机的交通控制系统模拟设计.doc

《数电》《模电》《光电子》课程设计——交通信号灯电路图

自动交通控制系统算法设计.ppt

一、应用需求现代城市的发展，随着城市车辆的增加，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门所面临的...

设计任务： 设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。 设计要求： 1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。 2).由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。主干道每次放行50秒，支干道每次放行30秒。 在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5秒的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。 3). 能实现正常的、即时显示功能。用学习机上的四个七段数码管作为倒计时显示器。分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。 4).能实现特殊状态的功能显示。设S为特殊状态的传感器信号，当Ｓ=1时，进入特殊状态。当Ｓ=0时，退出特殊状态。按S后，能实现特殊状态功能： （1）显示器闪烁； （2）计数器停止计数并保持在原来的数据； （3）东西、南北路口均显示红灯状态； （4）特殊状态结束后，能继续对时间进行计数。 5).能实现总体清零功能。按下R后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。 6）.利用MAXPLUSⅡ软件或Foundation软件，设计符合以上功能要求的交通灯控制器。用图形输入方法。控制器、计数器的功能用功能仿真的方法验证，可通过观察有关波形确认电路设计是否正确。通过编译，仿真和综合，并下载到相应芯片中实现，最后在学习机上验证设计课题的正确性。在学习机上验证结果。

本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。

基于vhdl交通控制灯的设计说明书.pdf

在一个有多条分支的多叉路口，有些方向是双向通行，有些方向是单向通行，每个方向的通行时间根据不同时间段自动调节，请设计一个交通信号控制系统。（C和E是单行道）。该控制系统可以根据不同路口情况，配置合适的交通信号灯颜色及控制通行时间。 实现功能 在一个有多条分支的多叉路口，A、B、D是双向通行，C、E是单向通行，每个方向的通行时间根据不同时间段自动调节。请设计一个交通信号控制系统。该控制系统可以根据不同路口情况，配置合适的交通信号灯颜色及控制通行时间。 思路分解 道路遵循右行规则 找到可以行驶的路线（考虑C、E的单向因素） AB、AC、AD BA、BC、BD DA、DB、DC EA、EB、EC、ED 思路分解 基于以上判断出的可以行驶的路线，根据车辆必须右行和同一通行时间段内路线之间不能交叉的原则判断哪些路线不能同时行驶。结果包括以下： (AB BC) (AB BD) (AB DA) (AB EA) (AC DA) (AC BD) (AC DB) (AC EA) (AC EB) (AD EA) (AD EB) (AD EC) (BC EB) (BC DB) (BD DA) (BD EB) (BD EC) (DA EB) (DA EC) (DB EC) 思路分解  把可以同时行驶且不发生碰撞的路线用同一种颜色的交通灯指示  该控制系统需要用多少种颜色的交通灯分配给这些行驶路线？ 交通灯颜色越少表示该控制系统的管理效率越高 解决方案  借助于“图”。图中一个顶点表示一条行驶路线，行驶路线相互矛盾用顶点之间的连线(即“边”)来表示。  交通灯控制问题就变等价为：对图的顶点的染色问题，要求对图上的每个顶点染上一种颜色，且有边相连的两个顶点不能染相同的颜色，且总的颜色种类尽可能的少。  或者，如果把图上的一个顶点理解为一个国家，顶点之间的连线表示两个国家有共同的边界，相邻的国家不能涂相同的颜色，则以上交通灯控制问题又能转化为著名的地图着色问题。 解决方案  考虑使用贪心算法  算法主要思想 1. 用一种颜色给尽可能多的顶点着色 (1) 选择某未着色的顶点并用该新颜色上色 (2) 扫描未着色的其他所有顶点，逐个考察它们是否有边与已用该颜色着色的顶点相连，若没有边相连就用该颜色上色。 2. 换一种颜色重复步骤1，直到所有顶点全部着色为止  其中一种可能染色结果，圆圈中的数字标识该路径所选用的交通灯颜色，即：蓝色为1，红色为2，绿色为3，黄色为4。该算法还可能得到其他的次优解。 实现要求  选用适当的数据结构存储上面的图的信息  程序运行后的输出内容，请参考以下格式（以上图为例）： 颜色1的信号灯亮时，以下方向通行： AàB BàA AàC AàD DàC EàD 颜色2的信号灯亮时，以下方向通行： BàC BàD EàA 颜色3的信号灯亮时，以下方向通行： DàA DàB 颜色4的信号灯亮时，以下方向通行： EàB EàC 实验步骤 - 建立数据的结构； - 设计子函数； - 利用main函数调用各子函数； - 准备测试数据； - 调试程序，分析运行结果。

针对城市道路交通中的区域联动控制问题, 利用交通物联网所提供的实时交通信息以及不同交通控制节点之间的关联关系, 构建符合区域协调控制要求的交通云计算平台, 使得道路交通各交叉口之间的控制策略由云计算平台统一支配, 同时强化交通物联网技术在交通信息获取时的相互协同性, 结合各节点控制任务抵达云计算平台的突变随机性, 并考虑道路交通中控制节点执行状态的动态变化特征, 从而建立城市道路交通区域联动控制的云策略模型, 从执行性能和计算功率两方面对云计算平台在多节点联动控制时的运行情况进行分析。实验结果表明, 提出的区域交通联动控制云策略在大幅度降低云计算平台运行能耗的前提下, 保证了道路的通行效率。

在本次数字逻辑电路课程设计实习中，自己所作的题目是《交通灯控制系统》。在两周的实习期间，通过《交通灯控制系统》这个题目，加深了自己对数字逻辑电路的理解。在设计当中，通过查阅诸多的资料，使自己时也掌握了几种常用数字电路芯片（74LS04 74LS161 74LS139 74LS00 74LS48）的工作原理及真值表，掌握了组合逻辑电路设计的基本步骤以及方法，学会用实事求是和科学的精神处理实际问题，初步培养了科学严谨的工作作风和态度。