基于51单片机的智能交通灯制作

关键词：交通灯，单片机，数码显示

-I-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）Abstract

Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnologyinrecentyears,Thetrafficlighthasbecomingincreasinglyimportantintrafficcontrolandmanagement.Crossroadsshuttlevehicles,pedestriansbustling,cardealersdriveway,

Peoplewalkways,methodical.Thenrelyontoachievethisdisciplineoftheorderof

It?Isthetrafficlightsbytheautomaticcontrolsystem.Trafficsignalcontrolmanyways.Basedontheactualtrafficsituationinurbanandruralareas,thisdesignexpoundstheoperationalprinciplesofcontrolsystemoftrafficlightandgiveasimpleandpracticalcircuitdesignofdigitalcontroloftrafficlight.Thesystempractical,simple,extendingstrongfunction.

Keywords：Trafficlight.Pulsesignalgenerator.Timer,Deconder

-II-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要....................................................................................................................IAbstract.............................................................................................................II第1章绪论....................................................................................................1

1.1课题背景.....................................................................................................11.2目的意义.....................................................................................................21.3技术要求.....................................................................................................21.4本章小结.......................................................................................................2第2章设计方案.............................................................................................3第2章设计方案.............................................................................................3

设计方案选择............................................................................................3系统总框图.................................................................................................42.2.1系统框图........................................................................................42.2.2整机电路图.................................................................................................52.2.3系统工作原理...............................................................................52.3本章小结.....................................................................................................6章ATS52单片机.................................................................................7

3.1单片机的发展及应用..............................................................................73.2ATS52单片机引脚图..............................................................................73.3单片机最小系统........................................................................................8

3.3.1复位电路......................................................................................................83.3.2晶振电路........................................................................................93.4本章小结.........................................................................................................9章单元电路设计..................................................................................10

4.1驱动电路...................................................................................................10

4.1.174LS245芯片引脚图................................................................104.1.274LS245芯片功能...............................................................................104.2LED显示电路..............................................................................................114.3本章小结...................................................................................................13章软件流程设计.............................................错误！未定义书签。

5.1软件设计..............................................................错误！未定义书签。5.2程序流程图..........................................................错误！未定义书签。5.3本章小结..............................................................错误！未定义书签。章系统仿真及调试........................................错误！未定义书签。2.12.2

第3

第4

第5

第6

-1-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）6.1电路调试..............................................................错误！未定义书签。6.2本章小结..............................................................错误！未定义书签。结论......................................................................................................................14致谢......................................................................................................................15参考文献.............................................................................................................16附录1译文.......................................................................................................17附录2英文参考资料.....................................................................................20

-2-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第1章1.1课题背景绪论随着经济的不断发展，汽车等代步工具已大大方便了人们的出行及日常生活。然而，交通拥堵问题也成为了急需解决的课题。早先由人站在路上通过手势信号疏导交通，但是随着交通工具的增多，仅仅只依靠人力无法满足交通的需要，因此交通灯被发明，应用，并随之得到了迅速的发展。实践证明，交通灯是疏导交通最常见最有效的方法。

交通灯发展至今，已经历了上百年漫长的时间。从最早的手牵皮带式到现在的十字路口交通灯，从稀有到普遍的同时，自动化、智能化，可靠性也得到很大的提高，现今交通灯早已成为维护交通秩序，保障人身安全必不可少的一环。

早在1858年，英国伦敦主要街头安装了以然煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车的通行。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威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“通行”。直到1869年1月2日，煤气灯爆炸，使受伤，遂被取消。1914年，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，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。而中国最早的马路交通灯诞生在1928年的上海英租界。

交通灯的控制方案多种多样，有纯硬件交通灯，PLC控制交通灯，单片机控制交通灯。其中，单片机控制的交通灯兼有成本低、性能较可靠、控制简单等功能，已经得到广泛应用。

当前，大量的信号电路正向着数字化、小功率、多样化发展，方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展。随着社会的发展，城市规模不断扩大，城市交通成为制约城市发展的一大因素，因此，有许多设计工作者为改善城市交通环境设计了许多方案，而大多数都为交通指挥灯，交通指挥灯也因此得到迅速的发展。

-1-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）1.2目的意义在道路交通上，交通信号灯对疏导交通，使得交通道路畅通，保证人们出行更加有秩序，最好的节省人们在交通道路上的时间。最重要的是交通灯的存在大大的减少了交通事故的发生保证人们在交通道路上的人身安全。提高了人们的生活质量。所以说交通灯的存在对维持交通秩序和维护交通安全都有着非常重要的意义。

单片机控制的交通信号灯与老式交通灯相比，具有计数精确，成本低廉，可靠性高，机动性好等优点，选择性的放行车辆使管理更加人性化，较大程度的提高了车辆通行的效率。

1.3技术要求用ATS52单片机控制一个交通信号灯，晶振采用12MHZ。设A车道和B车道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道。设计要求如下：

1）用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。2）正常情况下，A,B两车道轮流放行，A车道放行50s，其中5s用于警告；B车道放行30s，其中5s用于警告。

4）在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为的改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况。在B车道放行期间，若A车道有车而B车到无车，按下开关使A车道放。在A车道放行期间，若B车道有车而A车道无车，按下开关使B车道放行。

1.4本章小结本章介绍了交通灯的背景，目的意义和本课题的技术要求。

其中包括了交通灯的产生，交通灯的应用领域，以及在未来的发展中，交通灯的发展方向更趋向于智能化和人性化的特点。同时随着城市化的发展，交通灯在生产生活中占有越来越重要的地位。

另外本章也介绍了课题的技术要求和功能指标，交通灯的A、B两条车道的放行状况和当有特殊状态产生时单片机对交通灯的控制。

-2-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第2章2.1设计方案选择设计方案交通灯的相应的技术指标可以通过数字电路实现，也可以用单片机控制实现，同时也可以通过PLC控制。以下简单介绍对于三种方案的比较和选择。

方案一：数字电路实现。数字电路可以用555芯片作为多谐振荡器为整个电路提供秒脉冲，计数器计数，并由译码器将信号送到数码管显示时间。这个方案虽然可行，但是所需要的元器件多，焊接及调试麻烦，且计时不精准，可靠性不高。

方案二：单片机控制交通灯。单片机控制交通灯主要由单片机及其晶振电路，复位电路，数码显示电路，红黄绿显示电路组成。这个设计方案硬件电路较为简单，易于连接和调试，机器周期由晶振提供，计时较为精准，并且单片机有内部的定时器，计数器，外部中断资源丰富，有很好的应用价值。单片机成本比较低廉，它同时也具有良好的生产价值。

方案三：PLC控制交通灯。由于市场上PLC价格昂贵，由其控制的交通灯多应用于工业生产中，在人们平时的出行中难以得到广泛的应用。

综合三种方案的优缺点，由单片机控制交通灯这一方案有很好的应用价值，因此选择方案二。

-3-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）2.2系统总框图2.2.1

系统框图

复位电路驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路

A道LED显示电路A道红黄绿显示电路B道LED显示电路B道红黄绿显示电路

晶振电路

ATS52单片机

按键电路

图2-1交通灯系统框图

如图2-1所示，系统由复位电路，晶振电路，按键电路单片机，驱动电路，LED数码显示电路及红黄绿灯显示电路构成。

其中，复位电路为了方便调试，设计了两种复位方式，手动复位及上电复位。

由于单片机需要高稳定，高频率的实时脉冲，因此需要晶体振荡器。考虑到延时时间的计算和取材的方便，晶振电路选用12MHz晶振，此时单片机的每个机器周期是1us。

单片机选用ATS52单片机，与其他型号的单片机相比，此型号的单片机在市面上和生产上应用相对广泛，调试和修改程序比较容易，并且其功能和ROM,RAM的大小符合设计的要求。

驱动电路用集成模块，信号经过驱动电路放大后送入LED显示电路和两个道口的红黄绿灯显示电路中。在本次设计中，红黄绿灯用三种颜色的发光二极管模拟，紧急情况的检测用开关信号模拟，

-4-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）2.2.2整机电路图

图2-2交通灯电路图

2.2.3系统工作原理

ATC52在XTAL1和XTAL2两管脚上接晶体振荡器，在晶体振荡器的

-5-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）两端并联两个电容C1和C2，参数为30pF，对震荡频率有微调作用。时间倒计时显示电路采用两位共阴极七段数码管显示。工作时，单片机P1口输出信号控制数码管的显示，P1，P2口则控制十字路口的红黄绿三色交通灯顺序点亮。

2.3本章小结本章介绍了整机电路的设计思想和设计方案。并列出了方框图和整机电

路图。

在方案的选择里，提供了通过数字电路实现，用单片机控制实现，通过PLC控制交通灯的三种控制方案，对每种设计方案都做了一定的分析，并列出各自的优缺点。

整个电路包括单片机，晶振电路，复位电路，驱动电路，数码管显示电路和红黄绿交通灯显示电路这几个方面。在本章对各部分电路都进行了简单的阐述。

-6-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第3章3.13.1.1

系统原理说明ATS52单片机单片机的发展及应用

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

1971Intel公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片Intel

4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。1973年8月，霍夫等人研制出8位微处理器Intel8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，第二代微处理器就此诞生。1975年4月，MITS发布第一个通用型Altair8800，售价375美元，带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。1976年intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机，这也是单片机的问世。20世纪80年代初，Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上，推出了MCS-51系列8位高档单片机。MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量，I/O口功能，系统扩展方面都有了很大的提高。

现在单片机单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的电路，例如：定时器，比较器，A/D转换器，D/A转换器，串行通信接口，Watchdog电路，LCD控制器等。

目前单片机已广泛用于智能仪器、工业控制、家用电器、通信领域、医用设备领域、大型电器及汽车设备领域中。而在今后，单片机已明显地朝三个方向发展即：巨型化，单片化，网络化。

3.1.2ATS52单片机引脚图

ATS52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位处理器和Flash存储单元。其引脚图如下：

-7-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）图3-1ATS52单片机引脚图

在本次设计中，单片机P0、P1、P2都用作输入/输出口，其中P0口外接上拉电阻。单片机其他用到的引脚功能介绍如下：

RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

EA/VPP外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA端必须保持低电平。如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平，CPU则执行内部程序存储器中的指令。

XTAL1振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2振荡器反相放大器的输出端。

3.1.3单片机最小系统（1）复位电路

复位电路可以实现手动复位和上电复位。

-8-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）图3-2单片机复位电路

上电后，由于电容存在一定的充电时间，使RST持续一段时间的高电平，实现单片机的复位。当单片机已在运行当中时，按下复位键K后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。

（2）晶振电路

晶振采用12MHz晶振，则单片机的机器周期为其倒数，即1us。

图3-3单片机晶振电路

3.2本章小结单片机自问世就得到十分迅速的发展，现在单片机已广泛运用与生活生产中，成为电路开发不可缺少的一环。ATC52单片机是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，与同类产品相比有性价比高，程序写入简单，调试方便的特点。本章介绍了单片机的生产、应用，以及单片机最小系统的搭接和原理。

-9-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第4章4.14.1.1

单元电路设计驱动电路74LS245芯片引脚图

图4-174LS245引脚图

当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由B向A传输（接收）；DIR=“1”，信号由A向B传输（发送）；当CE为高电平时，A、B均为高阻态。

电路中将片选端/CE接地，将DIR置1，信号从单片机的P0，P1或P2口输出，送入A0~A7，经74LS245芯片将其放大，从而带动负载，即发光二极管和数码管。

4.1.274LS245芯片功能

74LS245在电路设计中常用来驱动LED或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。当单片机的数据输出口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。

引出端符号的意义为A：A端总线；B：B端总线

-10-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）G：三态允许端（低电平有效）DIR：方向控制端

芯片的封装方式为双列直插式封装，其逻辑图如下：

74LS245逻辑图

极限值：电源电压7V

输入电压7V输出高电平时高组态电压5.5V工作环境温度0~70℃存储温度-65~150℃

图4-2

4.2LED显示电路LED数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引

线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图4-4是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。

交通灯的时间倒计时显示电路采用两位共阴极七段数码管显示。颜色选用红色。

共阴极七段数码管引脚图如下：

-11-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）图4-3七段共阴极数码管引脚图

图4-4共阴极LED数码管的内部结构原理图

如图4-4，A，B，C，D，E，F，G，DP分别为七段发光二极管，当其对应引脚1，2，4，5，6，7，9，10高电平时，数码管与其对应的二极管发光。

在电路中，将VT端接电源，引脚a，b，c，d，e，f，g，dp接单片机的输出口。当单片机的信号从单片机输出，经由驱动电路放大，再送到数码管的对应引脚时，数码管的这个引脚由低电平变为高电平，则数码管对应的段点亮。

位元选通由各自的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，在轮流显示过程中，每位元数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫

-12-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，也就形成了数码各自显示不同的数字的情况。

LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，显示数字对应的二进制电平信号如下表所示：

表4-1显示数字对应的二进制电平信号

显示

a

数字01234567

1011010110

1111100110

1101111110

1011011011

1010001011

1000111010

0011111011

b

c

d

e

f

g

4.3本章小结硬件电路的设计是电路设计中最核心的一环。在交通灯系统中，单片机外围硬件电路设计包括驱动电路和译码显示电路的设计，驱动电路由集成芯片构成，该芯片将单片机输出信号放大并传送给显示电路，令显示电路实现红黄绿三色灯顺序点亮及数码管显示剩余时间。显示电路则由红黄绿三色的二极管模拟交通灯，以及共阴极数码管显示倒计时时间。

-13-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）结论交通灯系统在实际应用中有十分重要的作用。本次设计完成了基于单片机的交通灯的系统模拟。包括通行方案的设计，系统的硬件开发，软件编程与仿真调试等。本系统采用ATS52单片机和驱动芯片74LS245为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能通过单片机的P1，P2口设置红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示，所剩时间可通过2位数码管显示灯功能。

在毕业设计完成的过程中，主要做的工作有：

（1）确定交通系统具体的通行方案，规定东西向和南北向车辆的行止状态和时间分配。

（2）设计数码显示电路，将P2口做I/O口输出，控制主道和支道的数码管点亮状态，在编程中实现数码管的分别选通和送数显示。

（3）了解单片机的应用，设计单片机的最小系统如晶振电路和复位电路，计算单片机的机器周期。

（4）完成硬件电路的搭接和调试。

（5）完成软件程序的编写和仿真，编写主程序的循环点亮红黄绿灯，按键电路的去抖和中断程序的设计，同时需要设计延时电路的方式和计算其初值。

在论文的编写中，主要介绍了交通灯的选题的目的背景意义，单片机的发展应用及引脚功能介绍，电路的设计和调试，软件的设计及编写等。另外，也涵括了国内外文献综述，外国文献摘录和译文等资料。

本次设计所做的准备充足，涉及到的内容比较全面。在设计上实现了交通的智能控制，同时还有路段选择性放行和紧急车辆通过的设计，与以往的交通灯比更加人性化。

通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。

-14-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）致谢经过一段时间忙碌的工作，本次毕业设计结束了，毕业设计能够顺利的完成，离不开各位老师以及同学们的关心和帮助。

在这里首先要感谢我的指导老师林玉江老师。林老师平日里工作繁忙，但在我做毕业设计的每个阶段，都给予了我悉心的指导和耐心的讲解。由于我经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，林老师细心地纠正我们的错误，自始至终关心督促毕业设计进程和进度，帮助解决毕业设计中遇到的许多问题。还不断向我们传授分析问题和解决问题的办法，并指出了正确的努力方向，使我在毕设过程中少走很多弯路。毕业设计能够顺利完成离不开林老师指导。

其次要感谢在毕业设计阶段给我提出宝贵意见的各位电子信息工程学院的老师们，老师在工作之余热心解答我的疑问，并提供了许多设计和搭接电路时需要用到的资料和工具，老师们的指导和帮助为我的毕业设计提供了极大的方便。在此，我也要真诚的对电信学院的老师们说一声，谢谢您。

再次要感谢身边的同学们，他们在本次设计中给了我很多的鼓励和帮助，如各种资料的下载和共享，热心的帮助和探讨我所不懂的问题，另外在设计遇到困难时也是他们首先毫无保留的给予帮助和支持。

最后要感谢学院给我提供了一次很好的实践机会，在这次毕业设计期间，无论是从技术上还是从对环境的适应能力上来讲，都对我今后的学习打下了一个良好的基础，通过这次设计，将大学期间所学的知识应用到了实际的电路设计中，在以后的工作和学习中，解决问题和学习更多的知识时必将更加得心应手。

由于我的学术水平有限，本次的设计难免有不足之处，恳请各位老师和同学批评和指正

-15-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）参考文献[1]高宏志编著.MCS-51单片机原理及应用技术教程.北京邮电出版社，2009

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张毅坤.单片微型计算机原理及应用.西安电子科技大学出版社，

-16-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）附录1译文当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。本文介绍了一个智能交通灯系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能有：对某市区的四个主要交通路口进行监控；各路口有固定的工作周期，并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期；对路口违章的机动车能够即时拍照，并提取车牌号。在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。

随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。特别是在一些发展中国家，不仅没有在城市规划布局、城市交通发展模式选择与运营机制等方面吸取发达国家城市交通发展的经验与教训，而且重复着它们在高速机动化发展中所犯过的许多错误，无论是大中城市还是新兴的中小城市，几乎都没有前瞻性地解决好城市交通问题。自改革开放以来，我国的城市规模和经济建设都有了飞速发展，城市化进程逐步加快，城市人口在急剧增加，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，使城市交通面临着严峻的局势。当前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。探究城市交通发展中存在问题的原因，无论是从宏观上还是从微观上分析，其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。

由于我国经济的快速发展从而导致了我国汽车的猛增，从而导致了交通问题的日益严重，其主要表现如下：交通事故频繁发，对人类的生命安全造成了极大的威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加；空气污染和噪声污染

-17-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题，在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。

由于交通路口的形状和规模不一，所采用的信号灯的数量、控制要求不一，控制的复杂程度也就不一样，为此，有关部门愈来愈多的注重在交通管理中引进自动化、智能化技术，比如“电子”、自适应交通信号灯以及耗资巨大的交通指挥控制系统等。随着经济的发展和社会的进步，道路交通已愈来愈成为社会活动的重要组成部分。对交通的管控能力，也就从一个侧面体现了这个国家对整个社会的管理控制能力，因此各国都很重视用各种高科技手段来强化对交通的管控能力。

不同的城市有不同城市的问题，但共性就是混合交通流问题。在交叉口如何解决混合交通流中的相互影响或彼此的相互影响，就是解决问题的关键！随着我国城市化建设的发展，越来越多的新兴城市的出现，使得城市的交通成为了一个主要的问题。同时随着我国经济的稳步发展，人民的生活水平日渐提高，越来越多的汽车进入寻常老百姓的家庭，再加上大力发展的公交、出租车，车辆越来越多了。这不仅要求道路要越来越宽阔，而且要求有新的交通管理模式的出台。旧有的交通控制系统的弊病和人们越来越高的要求激化了矛盾，使原来不太突出的交通问题被提上了日程。现在有关部门愈来愈多的注重在交通管理中引进自动化、智能化技术，比如“电子”、自适应交通信号灯以及耗资巨大的交通指挥控制系统等。对交通的管控能力，也就从一个侧面体现了这个国家对整个社会的管理控制能力，因此各国都很重视用各种高科技手段来强化对交通的管控能力。

自改革开放以来，我国的城市规模和经济建设都有了飞速的发展，城市化进程在逐步加快，城市人口在急剧增加，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，使城市交通面临着严峻的局势。当前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。

据世界银行交通专家估计：由于机动化水平并不高，中国大城市道路网一般有30-50%的潜力没有发挥。我们能尽快引进先进管理技术与设施，使城市道路交通置于先进科学的系统管理之下，让现有城市道路网及相关设施的潜能充分发挥出来。近几年来，世界主要城市为缓解城市交通拥堵，都在不断采取新技术，提高科学管理水平，如从点控、线控到区域控制，直到现在的智能交通系统，把电子、通讯、声像、计算机及GPS等高新技术溶于其

-18-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）中，使交通走向越来越“智慧化”的系统管理之路。智能交通系统实现了路口(段)交通无人管理，依靠能自动调节相位差的信号系统有序指挥交通，同时运用广播、图像、情报板等技术手段将所在区域各路口(段)的交通状况随时告知驾驶员，使之能提前选择交通畅通的道路行驶，因此，城市道路网能获得较大平衡和充分的利用。智能交通系统能大大提高城市有限道路面积的利用率，创造最大效益；还能节约人力、物力资源，胜任和收集复杂的交通信息等许多人力所无法完成的任务。七十年代末到九十年代初，城市交通监控中心主要是建立交通信号控制系统和交通电视监控系统，其主要功能是对路口信号灯进行点、面相结合的控制，对路面的交通状况进行实时的监视，并辅之以人工干预。

从九十年代末开始，我国交通管理部门和科研单位就开始研究如何实现各个系统之间的信息交换与共享，如何实现快速反应决策，完成统一调度与指挥，以建立新一代的智能化城市交通指挥系统，实现城市交通的智能化。城市交通控制系统是现代城市智能交通系统的组成之一，主要用于城市道路交通的控制与管理。城市平交路口实现交通信号控制是城市交通管理现代化的基本标志之一，是提高交通管理效能的重要技术手段。路口信号控制器是控制交叉路口交通信号的设备，它是交通信号控制的重要组成部分。各种交通控制方案，最终都要由路口信号控制器来实现。

-19-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）附录2英文参考资料Thetimesisaautomationtimesnowadays,trafficlightwaitsformuchtheindustryequipmenttogohandinhandwiththecomputerunderthecontrolof.Therefore,agoodtrafficlightcontrolssystem,willgiveroadaspectsuchasbeingcrowded,controllingagainstrulestogiveatechnicalimprovement.Withthefactthatthelarge-scaleintegratedcircuitandthecomputerartpromptnessdevelop,aswellasartificialintelligencebroadinthefieldofcontroltechniqueapplies,intelligenceequipmenthashadverybigdevelopment,themaincurrentbeingthatmodernscienceandtechnologydevelopsdirection.Themainbodyofabookisdesignedhavingintroducedaintelligencetrafficlightsystematically.Thefunctionbeingintelligencetrafficlightnavar'sturntobeabletocometruehas:Thecrossingcarriesoutsupervisorycontrolonfourmaintrafficofsomedowntownarea;Everycrossinghasthefixeddutyperiod,chargescentreforbeingabletochangeit'speriodandindependingonaroadwhenbeingcrowded;Themotorvehiclebreakingrulesandregulationstothecrossingisabletotakeaphotoimmediately,abstractsandthevehicleshopsign.Withinworldrange,oneusesthemicroelectronicstechnology,thecomputerandthetechnologycommunicatingbyletterareaguide's,centeringonITandITindustryinformationrevolutionisintheascendant.But,how,computerartappliesmoreeffectiveunionandthereisaneffect'sbroughtit'seffectintoplaywithrealityisthemostpopulartopicofconversationofscientificcommunity,isalsothatcomputerapplicationsishitbytheunparalleledactivefieldnowadays.Themainbodyofabookisappliedupmainlyfromslicingmachine'sonlyrealizingintellectualizedadministrationofcrossroadstrafficlight,useoperationincontrollingthevehiculartrafficregularity.

Withtheworldwideurbanizationandmotorizationspeeduptheprocess,citytraffichasincreasinglybecomeaglobalproblem.Urbantransportinfrastructurelagsbehindthesupplyofmobilehigh-speedgrowthofdemand,theincreasingroadcongestion,frequentaccidents,enviro-nmentalpollution,suchasincreasedprevalenceoftheproblem.Especiallyinsomedeveloping

-20-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）countries,notonlyinurbanplanning,urbantransportationdevelopmentmodeloperatorandthemechanismofchoiceinareassuchasurbantransportdevelopmentinthedevelopedcountriestodrawexperienceandlessons,andrepeatedtheminthedevel-opmentofhigh-speedmobilecommittedovertheManymis-takes,bothlargeandmedium-sizedcitiesoremergingsmallandmedium-sizedcities,almostnoforward-lookingtosolveurbantrafficproblems.Sincethereformandopeningup,China'seconomicconstructionandthesizeofthecityhavebeentherapiddevelopmentofurbanizationintheprocessofgraduallyaccelerated,asharpincreaseinurbanpopulation,alargenumberoffloatingpopulationintothecity,stafftravelandthefrequentexchangeofgoods,sothatthecityisfacingtrafficAserioussituation.Atpresent,largeandmediumcitiesintheprevalenceofroadcongestion,trafficcongestion,trafficdisorder.Howtosolveurbantrafficproblemshavebecomethefocusofattentionofthepublicandtheurgentcalls.Explorethedevelopmentofurbantransportationthatexistinthecauseoftheproblem,beitfromamacrooramicro-analysisofthefundamentalreasonliesintheurbantrafficmanagementsystemadapted.

Differentcitieshavedifferentcities,butincommonistheproblemofmixedtrafficflow.Howtosolvetheintersectioninthemixedtrafficflowintheinteractionwitheachotherortheinteractionisthekeytosolvetheproblem!AsChina'surbanizationdevelopment,agrowingnumberofemergingcities,makingurbantransporthasbecomeamajorproblem.AtthesametimeasChina'ssteadyeconomicdevelopment,people'slivingstandardsrising,moreandmoreordinarypeopleintothecarofthefamily,togetherwiththeGovernmenttodeveloppublictransport,taxis,moreandmorevehicles.Thisrequiresnotonlytheroadtomoreandmorebroadandrequiresanewmodeloftheintroductionoftrafficmanagement.Theoldtrafficcontrolsystemandtheshortcomingsofthegrowingdemandsoftheintensificationofcontradictions,sothatwasnotveryprominentproblemoftrafficwasputontheagenda.Nowmoreandmoreattentiontothedepartmentsconcernedinthemanagementoftrafficintheintroductionofau-tomation,intelligenttechnology,suchas\"electronicpolice\adaptivetrafficlightsandexpensivetrafficcommandandcontrolsystems.Trafficcontrolcapacity,itreflectsfromoneaspectofthiscountryforsocietyasawhole

-21-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）managementcontrol,soallcountrieshaveattachedgreatimportancetouseavarietyofhigh-techmeanstoenhancetrafficcontrolcapacity.

Sincethereformandopeningup,China'seconomicconstructionandthesizeofthecityhavebeentherapiddevelopmentofurbanizationintheprocessofgraduallyaccelerated,asharpincreaseinurbanpopulation,alargenumberoffloatingpopulationintothecity,stafftravelandthefrequentexchangeofgoods,sothatthecityisfacingtrafficAserioussituation.Atpresent,largeandmediumcitiesintheprevalenceofroadcongestion,trafficcongestion,trafficdisorder.Howtosolveurbantrafficproblemshavebecomethefocusofattentionofthepublicandtheurgentcalls.

AccordingtoWorldBankestimatesthattraffic:Duetothelevelofmobilityisnothigh,thegeneralroadnetworkinmajorcitiesinChinahavethepotentialof30-50%didnotplay.Ifwecanassoonaspossibletheintroductionofadvancedtechnologyandfacilitiesmanagement,urbanroadtrafficunder-the-artscientificmanagementsystem,sothattheexistingurbanroadnetworkandrelatedfac-ilitiestogivefullplaytotheirpotential.Inrecentyears,theworld'smajorcitiestoeaseurbantrafficjamshavebeentakentonewtechnologyandtoraisethelevelofscientificmanagement,suchasfromacontrolpoint,totheregion-by-wirecontrol,untilnowtheIntelligentTransportationSystems,theelectronics,soundLikethecomputer,suchasGPSandhigh-techone-soluble,sothatmoreandmoretraffictothe\"wisdom\"ofthemanagementsystemontheroad.Intelligenttrafficsystematthejunctionofthe(above)notrafficmanagement,andbeabletorelyontheautomaticadjustmentphaseofthesignalsystemtodirecttrafficinanorderlymannerandatthesametimetheuseofradio,video,informationboards,andothertechnicalmeanstotheregionatroadjunctions(above)thetrafficsituationAtanytimeinformthedriver,sothatitcanchooseinadvancethesmoothflowoftrafficontheroadtotraffic,urbanroadnetworkcanbemorebalancedandfulluseof.IntelligentTransportationSystemwillconsiderablyenhancethecity'slimitedroadspaceutilization,tocreatethebestpossibleresults;atthesametimecansavemanpowerandmaterialresources,competenceandcomplexcollectionoftrafficinformationandmanyotherhumancannotbecompleted.Inthelate1970stotheearly1990s,urbantrafficcontrolcenterissetuptrafficcontrolsignal

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5-574LS32的

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）systemsandtelevisiontrafficcontrolsystem,whosemainfunctionistocarry

outtrafficlightsjunction,combinethecontrolofroadtrafficconditionsinrealtimeSurveillance,supportedbyhumanintervention.

Fromthebeginningoftheendofthe1990s,China'spublicsecuritytrafficmanagementdepartmentsandrese-archinstitutesbegantostudyhowthevarioussystemsofinformationexchangeandsharingofdecision-makingonhowtoachieverapidresponse,withthecompletionoftheunifiedcommandtotheestablishmentofanewgenerationofintelligentcitiesTransportchainofcommand,therealizationoftheintelligenturbantraffic.UrbanTr-afficControlSystemisamodernurbanintelligenttra-nsportationsystemoneofthemajorcitiesforroadtrafficcontrolandmanagement.Therealizationofcross-citytrafficsignalcontrolledjunctionsinurbantrafficmanagementmodernizationofoneofthebasicsigns,trafficmanagementistoimprovetheeffectivenessofanimportantmeansoftechnology.Intersectionsignalcontrolleristheintersectiontrafficsignalcontrolequipment,whichiscontrolledbytrafficsignalsanimportantpartof.Avarietyoftrafficcontrol,ultimatelybytheintersectionsignalcontrollertoachieve.

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