文档介绍：指导老师:柳长源
制作人:孟祥凯
学号:1203020214
智能遥控交通灯系统设计与实现
摘要:
在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通,并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展,原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。由此带来的城市交通问题成为了困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素,因此如何改善交通灯控制系统,使其适应现在的交通状况,显得十分迫切!
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一、立项依据
1: 研究目的及意义
交通是城市经济活动的命脉,对城市经济发展人民生活水平的提高起着十分重要的作用。汽车现已成为人们日常生活中必不可少的交通工具。汽车在给人们带来便利的同时,也带来了一系列令人困惑的问题,如环境污染、交通拥挤、交通事故频繁发生,给人们的生命和财产带来了很大的损失。
交叉口是组成城市道路网的基本单元,城市交通控制分为单交叉口控制和多交叉口协调控制,并非前者比后者控制效果好,他们各有自己的适用范围。单交叉口担负着线控、面控控制方案的落实。
我国城市建设资金短缺,而协调控制一般投资较大,这就限制了其使用。所以我国目前各个城市的绝大多数交叉口都在使用单交叉口控制方式。如何赋予单路口控制方式一些新的策略,使之对于大量的交叉口进行行之有效的控制,最大限度的提高其通行能力及安全,对解决我国目前城市交通有着非常现实的意义,也可为协调控制的研究提供帮助。
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2、国内外研究现状及发展动态
19世纪末20世纪初英国在议会大厦附近安装了世界上第一台交通信号灯
20世纪初,美国纽约市就使用了信号同步系统,它利用一个控制中心协调控制十个交通路口
20世纪20年代,英国在沃尔佛汉普顿第一次使用自动化控制器来控制交通信号灯
1991年,成立了美国智能交通系统协会
1991年,美国总统签署了综合提高陆上交通效率法案把开发研究智能化车辆——道路系统作为国策并给予充足的财政支持。
目前我国城市街道交叉路口的交通信号灯仍采用定时式转换控制方式,定时控制经常导致车少的方向导通时间剩余,车多的方向交通拥堵。为解决这一问题,车流较大的路口仍需要人工指挥,不够方便快捷。目前智能交通调节系统尚处于研究开发阶段,智能交通控制系统取代传统方式已成为城市交通发展的必然趋势。
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国内大型城市交通现状:
拟解决的关键技术问题:
1)50~100米距离的红外信号可靠发送与接收
由于交警所处的位置距交通灯会有一定的随时变化的距离,如果红外信号发射功率太小,其强度可能不足以触发控制信号。特别是在阴雨、风雪、雾霾等不理想气象条件下信号发送与接收的可靠性,需要进一步研究与论证。
2)两个垂直方向的同步时间控制与动态调节
在设计过程中需考虑两个不同方向三色交通灯的相互配合,调节时间同步。遥控信号不仅要包含动作指令,还包含动态计时调整信息,另外还要预设救护车、消防车、执行任务的***车等特种车辆的应急通行功能。
三、研究方案、技术路线
无线收发模块
辅助电路
直流电源
单片机模块
驱动电路模块
驱动电路模块
LED三色灯控制模块
数码管模块
系统功能框图
系统说明:
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红外无线发射模块发送控制信号,接收模块准确可靠地接受信号后,传递给单片机,单片机根据接受信号的指示,相应地控制LED灯以及数码管进行动态的显示。
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,位于交警手中,根据道路具体状况,发送相应的指令(更改交通灯的显示时间),接收模块接收相应的信号。
,转换电路将其转换为单片机可识别的信号,单片机根据相应的信号,迅速做出反应。
,高低电平的变化控制外围驱动电路,驱动LED三色灯,来模拟交通信号灯的变化情况,同时驱动数码管,动态显示时间,来模拟交通灯的倒计时。