青島大學(xué) 畢業(yè)論文 開題報(bào)告(模板)
題 目：________________________ 學(xué) 院：________________________
專 業(yè)：________________________
姓 名：________________________
指導(dǎo)教師：________________________
年 月 日
2
3
4
5
6
7
青島大學(xué) 畢業(yè)論文 開題報(bào)告(模板) [篇2]
題 目: 十字路口-交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
院 系: 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè): 測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué)生姓名: 李虹 指導(dǎo)教師: 楊杰
2015年 3月 27日
十字路口-交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
一 課題意義
1.1交通燈的歷史概況
當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)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(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅、藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行，這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。
電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914年始安裝于紐約市5號(hào)大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。
交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。
1.2單片機(jī)控制交通燈的應(yīng)用現(xiàn)狀
由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展從而導(dǎo)致了汽車數(shù)量的猛增，大中型城市的交通正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，從而導(dǎo)致交通問題日益嚴(yán)重，其主要表現(xiàn)如下：交通事故頻發(fā)，對(duì)人類生命安全造成極大威脅；交通擁堵嚴(yán)重，導(dǎo)致出行時(shí)間增加，能源消耗加大；空氣污染和噪聲污染程度日益加深等。在這種背景下，結(jié)合我國(guó)城市道路交通的實(shí)際情況，采用有效的方法開發(fā)出真正適合我們自身特點(diǎn)的十字路口-交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前的主要任務(wù)。
單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動(dòng)控制中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可編程控制器是工業(yè)自動(dòng)化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。由于單片機(jī)具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對(duì)目前普遍使用的信號(hào)燈進(jìn)行精確控制，特別對(duì)多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來越多地將單片機(jī)應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。同時(shí)，單片機(jī)本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號(hào)燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管 共 2 頁
理，可縮短車輛通行等候時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。
單片機(jī) 的智能控制原則是控制系統(tǒng)的核心，采用單片機(jī)把東西方向或南北方向的車輛按數(shù)量規(guī)模進(jìn)行分檔，相應(yīng)給定的東西方向與南北方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)也按一定的規(guī)律分檔。這樣就可以實(shí)現(xiàn)按車流量規(guī)模給定綠燈時(shí)長(zhǎng)，達(dá)到最大限度的有車放行，減少十字路口的車輛滯流，緩解交通擁擠，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，從而提高了交通控制系統(tǒng)的效率。十分形象地顯示出了單片機(jī)在交通燈系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。
1.3單片機(jī)控制交通燈系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化，同時(shí)，考慮到單片機(jī)具有物美價(jià)廉、功能強(qiáng)、使用方便靈活、可靠性高等特點(diǎn)，近年來單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。
隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)開始迅速發(fā)展，以單片機(jī)為核心的各種交通燈控制系統(tǒng)也越來也多。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使城市交通控制系統(tǒng)成為用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，成為現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。
本論文正是以此為出發(fā)點(diǎn)，通過分析現(xiàn)代城市交通控制與管理問題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，對(duì)單片機(jī)控制的交通信號(hào)燈模型作了較詳盡的介紹，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的單片機(jī)設(shè)計(jì)方案。
1.4交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義
交通控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來的問題，局限于道路建設(shè)的暫時(shí)不足和交通工具的快速增長(zhǎng)，使更多的車輛安全高效的利用有限的道路資源，避免因無序和搶行等無控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓。
二、方案論證與比較
2.1單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖1-1 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 由于單片機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合及系統(tǒng)功能要求不同，用單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)在規(guī)模上、結(jié)構(gòu)上區(qū)別很大，大致可分為基本系統(tǒng)和擴(kuò)展系統(tǒng)兩種類型。
2.2 給定條件和主要技術(shù)要求及設(shè)計(jì)任務(wù)
能根據(jù)設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行十字路口-交通燈的控制，切換的時(shí)間設(shè)定范圍在1秒~99秒。
本題目的的.要求：
1）設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向和東西方向兩個(gè)交叉路口的車輛交替運(yùn)行。
2）每次綠燈變紅燈時(shí)，要求黃燈先亮3秒，才能變換運(yùn)行車輛。
3）東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用數(shù)碼管顯示器進(jìn)行顯示（采用倒計(jì)時(shí)的方法）。
4）設(shè)計(jì)節(jié)能顯示方式。
硬件：1.設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的硬件控制電路原理圖 2.設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源電路
軟件：1.設(shè)計(jì)交通燈控制軟件
2.3 交通燈控制設(shè)計(jì)的總體方案
交通燈的設(shè)計(jì)可分別利用可編程邏輯控制器（PLC）、單片機(jī)或數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)。
1）方案一：
可編程邏輯控制器（PLC）應(yīng)用廣泛，它能夠非常方便地集成到工業(yè)控制系統(tǒng)中。其速度快，體積小，可靠性和精度都較好，在設(shè)計(jì)交通燈中可采用PLC對(duì)硬件進(jìn)行控制，但是用PLC實(shí)現(xiàn)價(jià)格相對(duì)昂貴，因而成本過高。
2）方案二：
單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性。系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)有較高的軟、硬件利用系數(shù)。單片機(jī)具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實(shí)現(xiàn)，而且設(shè)計(jì)時(shí)間短，成本低，可靠性高。
3）方案三：
利用純數(shù)字電路。雖然辟免了編程的麻煩，但電路復(fù)雜，所用器件較多。 經(jīng)過以上幾種方案的分析、比較和總結(jié)，我們得出用方案二體現(xiàn)出了它的具體的優(yōu)勢(shì)：
1、制作簡(jiǎn)單，不容易出錯(cuò)，控制精度高、安全系數(shù)高。
2、具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力。
3、價(jià)格成本適中。
4、語言使用匯編語言，可讀性強(qiáng)。
綜上所述，本設(shè)計(jì)采用方案二。
2.4 模塊設(shè)計(jì)方案：
（1）顯示界面方案
該系統(tǒng)要求完成倒計(jì)時(shí)功能，我考慮了兩種方案：
方案一：完全采用點(diǎn)陣式 LCD顯示。這種方案功能強(qiáng)大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且須完成大量的軟件工作。
方案二：采用 LED顯示。因?yàn)樵O(shè)計(jì)只要求倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出，考慮到現(xiàn)實(shí)情況，用LED顯示時(shí)間既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
權(quán)衡利弊，決定采用方案二以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能。
（2）串行口方案
為了通過串口實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)間的雙工通信，以便日后交通燈智能控制聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)有線傳輸串行通信接口，此方案是指PC機(jī)與單片機(jī)之間通過電纜線傳輸數(shù)據(jù)。有線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)是性能比較穩(wěn)定，調(diào)試簡(jiǎn)單。
2.4要解決的難點(diǎn)問題
1、三個(gè)方向交通燈的邏輯關(guān)系及倒計(jì)時(shí)定時(shí)器的設(shè)計(jì)。
2、節(jié)能顯示方式的設(shè)計(jì)。
3、串行通訊口的設(shè)計(jì)。
4、交通燈控制電路程序的編寫。
3、計(jì)劃進(jìn)度
完成設(shè)計(jì)過程每個(gè)步驟內(nèi)容所需的時(shí)間段（以周或幾周為單位），包括撰寫論文和答辯時(shí)間。
參考文獻(xiàn) ［1］ 萬福君 MCS-51單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北京：清華大學(xué)出版社，
2015.6
［2］ 劉祖明 Protel DXP 2004 入門與提高 北京：電子工業(yè)出版社，2015.6 ［3］ 金杰 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)基本功 北京：人民郵電出版社，2015.6、 ［4］ 萬福君 等. MCS-51單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，2015 ［5］ 余錫存 曹國(guó)華.單片機(jī)原理及接口-技術(shù).西安電子科技大學(xué)出版社,2000. ［6］ 丁向榮.STC系列增強(qiáng)型8051單片機(jī)原理與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，2011. ［7］ R D.Middlebrook, Small-Signal Modeling of Pulse-Width Modulated
Switched-Mode PowerConverters，Proceedings of the IEEE,1988. ［8］ 翟潤(rùn)平，周彤梅，劉廣萍.道路交通控制原理與應(yīng)用.中國(guó)人民公安大學(xué)出
版社.2011
【青島大學(xué) 畢業(yè)論文 開題報(bào)告()】相關(guān)文章：
畢業(yè)論文開題報(bào)告06-08
畢業(yè)論文開題報(bào)告精選06-18
畢業(yè)論文開題報(bào)告初稿06-08
正文畢業(yè)論文開題報(bào)告06-08
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告06-09
關(guān)于畢業(yè)論文的開題報(bào)告06-19
畢業(yè)論文課題開題報(bào)告06-19
畢業(yè)論文開題報(bào)告范文06-19