青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）
摘 要
城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。目前大多采用的是自适应信号控制，它需要数学建模，且不考虑交通延误、停车次数等。所以经典控制法很难得到满意的效果。而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究，但因研究的局限性，实际中得到应用的寥寥无几，本文实现基于PLC的交通信号的控制系统。
根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果，用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法，以单个十字路口4相位交通灯为例，把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程。通过实验保证了系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。
近年来随着科技的飞速发展，一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。计算机技术作为三者之一，怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。单片机作为计算机技术的一个分支，正在不断的应用到实际生活中，同时带动传统控制检测的更新。在实时检测和自动控制的应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件使用，针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。靠的是交通信号灯的自动指挥系统，来实现交通的井然有序。交通信号灯控制方式很多。本系统采用美国ATMEL公司生产的单片机AT89S51，以及其它芯片来设计交通灯控制。实现了通过AT89S51芯片的P1口设置红、绿灯点亮的功能，通过AT89S51芯片的RXD、TXD输入、输出设置显示时间。交通灯的点亮采用发光二极管实现，时间的显示采用七段数码管实现。单片机系统采用的直流供电。为了系统稳定可靠，系统内集成了“看门狗”芯片，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生。系统实用性强、操作简单、扩展性好。 关键词： 交通灯 PLC 智能控制
I
青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）
Abstract
City traffic signal control is through the adjustment of the traffic flow in order to improve the safety of transport of people and goods, improve operational efficiency. Transport system is a random, fuzzy and uncertainty of complex systems, it is difficult to build mathematical model, sometimes impossible to use existing mathematical methods described. At present most adaptive signal control is used, it needs mathematical model, without considering traffic delays, number of stops. So the classical control method is very difficult to get a satisfied effect. Fuzzy control is a kind of does not need to establish the mathematical model to control methods, it can imitate experienced police directing traffic, ideas, achieve good control results. In recent years, many Chinese scholars have different ideas of fuzzy control to the traffic single intersection, were studied, but because of the limitations of the research, application of scanty practice, the implementation of traffic signal control system based on PLC.
Decision fuzzy signal control system theory research results according to the method and flow, using PLC to achieve a single traffic lights at the crossroads of fuzzy control, the single crossroads 4 phase of traffic lights, for example, the PLC as a fuzzy controller, using ladder programming. Through the experiment to ensure the reliable operation of the system, can be fuzzy control decision according to the different traffic flow, optimize signal distribution, which can effectively solve traffic imbalance, instability problems.
In recent years, with the rapid development of science and technology, a microelectronics technology, computer technology and communication technology as the forerunner of the information revolution is booming. As one of the three computer technology, combined with practical application more effective and play its role. Single chip microcomputer as a branch of computer technology, has been applied to real life, and promote the traditional control detection update. In real-time detection and automatic control system, SCM is often used as a core component, according to the characteristics of the specific application object, match with other devices to be perfect. Relying on the automatic command system of traffic signal lamp, traffic in order to achieve. A lot of traffic signal control. This system uses the American ATMEL company AT89S51 microcontroller, and other chip to design the control of traffic lights. Through the implementation of the AT89S51 chip set P1 mouth red, green light function, through the AT89S51 chip RXD, TXD input, output is set to display the time. Traffic lights lit by the light emitting diode, the time display using seven digital tube. DC power supply used in SCM system. In order to the system is stable and reliable, the system integrates \chip, to avoid the system crashed and stop work because of the situation. The system practical, simple operation, good scalability.
Key words：The traffic lights PLC intelligent control
II
青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）
目 录
摘 要 ................................................................... I ABSTRACT ................................................................ II 1 引言 ................................................................... 1 2 交通管理方案论证 ..................................................... 2
2.1 设计任务 .............................................................. 2 2.2 方案介绍 .............................................................. 2
3 交通灯系统硬件设计 ................................................... 5
3.1 单片机概述 ............................................................ 5 3.2 系统构成 .............................................................. 5 3.3芯片选择与介绍 ........................................................ 6
4 交通灯软件设计 ....................................................... 11
4.1 程序设计流程图 ....................................................... 11 4.2延时的设定 ........................................................... 13 4.3 程序的主控制循环调用 ................................................. 15 4.4 对现有程序的扩充 ..................................................... 15
5实验平台 .............................................................. 17
5.1实验平台 ............................................................. 17 5.2实验步骤 ............................................................. 17
结 论 ................................................................. 19 致 谢 ................................................................. 20 参考文献 ................................................................ 21 附 录 ................................................................. 22
青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）
1 引言
今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，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。它由红绿两块以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，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”。
1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，当车辆接近时,红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。
信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
随着经济的发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。道路拥挤现象日趋严重，造成的经济损失越来越大，并一直保持大比例的增长。现在交通系统已不能满足经济发展的需求。由于生活水平的提高，人们对交通运输的安全性及服务水平提出了更高的要求。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。
中国车辆数量不断增加，交通控制在未来的交通管理中起着越来越重要的作用。智能交通灯的管理比重修一条马路无论在经济、交通运行速率上都有很好的效益、更加节约资源。使交管人员有更多的精力投入到管理整个城市交通控制，带来更大的经济和社会效益,为创造美好的城市交通形象发挥更多的作用。
- 1 -
相关推荐：
loading