基本信息
- 项目名称：
- 智能交通灯模拟系统制作
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 我们制作的十字路口交通模型采AT89C51单片机作为控制核心，电路结构简单，元件少，可以随时根据路况改变交通灯的运行模式，灵活性高。系统方案的框图如图1所示，各干道上的红黄绿灯我们采用单个对应颜色的的发光二极管代替，而时间倒计时显示在数码管上。
- 详细介绍：
- 硬件设计 我们将本模型的硬件设计分为电源、模式选择、红绿灯、倒计时显示这4各模块来设计。 软件设计 本模型的软件控制模式分为以下四个模式。模式一：各干道放行时绿灯亮27秒然后转为黄灯亮3秒，之后变为红灯亮30秒；模式二：特殊情况时（比如某干道堵塞时）可以改变东西，南北干道的通行时间；模式三：四面都亮红灯并闪烁暂停车辆通行；模式四：使任一条道路一直绿灯通行。 调试及测试 按下开始键后，控制系统按照默认的延时常数运行模式一；按下南北加长键一次后，系统运行47秒程序，按两次后，系统运行57秒程序，按三次后，系统运行67秒程序，按下第四次，系统返回模式一，按下东西加长键后功能类似；按下停止通行键一次，系统进入模式三，运行该程序并保持灯闪烁，按两次后，系统返回模式一；按下单方向通行键后，系统进入模式四，保持通行的干道绿灯点亮，其他干道红灯点亮。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 随着经济的快速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥挤和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发、环境污染加剧等一系列问题。高效的交通灯智能控制系统是解决这些问题的重要手段之一。为此，我们进行了深入的研究，并设计了一个基于AT89C51为控制核心的城市十字路口交通灯平面模型，该模型功能丰富，维护简单。其创新点在于可以根据路况选择不同的工作模式，功能丰富，操作简单。我们设计的交通灯控制模型拥有下列功能： 1：普通状况下各干道放行时绿灯亮27秒然后转为黄灯亮3秒，之后变为红灯亮30秒。 2：特殊情况时可以改变东西，南北干道的通行时间。 3：当道路出现紧急状态时，交警可以通过按钮使四面都亮红灯并闪烁暂停车辆通行。 4：可以使任何一条道路实施一直绿灯通行状态。
科学性、先进性
- 本设计还有个紧急措施，就是当道路出现紧急状态时，交警可以通过按钮使四面都亮红灯并闪烁暂停车辆通行，还可以使任何一条道路实施一直绿灯通行状态，也可以使一边亮绿灯另外三边亮红灯情况。 1、胡辉. 单片机原理及应用设计.北京：中国水利水电出版社，2005 2、沈庆阳等 8051单片机实践与应用，北京：清华大学出版社，2005 3、李广弟等编著 单片机基础，北京航空航天大学出版社，2001.7 4、宋杰等编著 微机原理与接口技术，机械工业出版社，2005.4 5、刘华东主编 单片机原理与应用，电子工业出版社，2007.1 6、江思敏主编 单片机课程设计实例指导 北京：航空航天大学出版社，2006
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 按下开始键后，控制系统按照默认的延时常数运行模式一；按下南北加长键一次后，系统运行47秒程序，按两次后，系统运行57秒程序，按三次后，系统运行67秒程序，按下第四次，系统返回模式一，按下东西加长键后功能类似；按下停止通行键一次，系统进入模式三，运行该程序并保持灯闪烁，按两次后，系统返回模式一；按下单方向通行键后，系统进入模式四，保持通行的干道绿灯点亮，其他干道红灯点亮。
同类课题研究水平概述
- 随着我国城市现代化进程的不断推进，交通问题成为影响我国社会经济发展的一个大问题，而城市道路交通问题的核心就是对十字交叉路口交通信号的控制。因此，国外一些发达国家把城市交通信号控制研究的重点放在城市交通干线和区域的控制上，可是控制效果并不明显。人们对十字路口交通信号的控制方法大致有如下两种方式：其一是建立城市交通流的数学模型，提出优化算法，但由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，所以数学模型难以建立，控制策略中的最优目标也很难实现，且算法复杂、计算量大，实践证明控制效果不理想，实时性较差；二是根据模糊控制的方法，根据十字路口交通的车辆数确定某一相位的绿灯初始时间和绿灯延长时间，对交通灯的控制实现了一定的模糊化，但是在控制过程中相位转换的顺序不变，因而面对我国城市如此复杂的交通系统，难以保证其灵活性和实时性。因此，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是当前的主要任务，以最大限度地减少了十字路口的车辆平均延误时间，提高了路口通行能力，从而达到缓解交通拥挤的目的
