1.1课程背景及意义

现如今随着经济技术的快速发展，交通运输中出现了一些传统方法难以解决的问题。如：道路拥堵、塞车、交通事故等现象越来越严重，直接造成的经济损失也越来越大，而且还在以一定的速率在不断的增长。由于人民生活水平的提高，人们对交通安全也提出了更高的要求。随处可见的交通灯安装在各个交叉路口，而此也已成为指挥交通最为普遍的技术，此技术的出现不仅准确而有效的指挥着各个交通车辆和行人，疏导通行，也替代了很多的人力资源，从而带来了更多的经济和社会效益。

世界上最早的交通信号灯出现于十九世纪五十年代中期，在英国伦敦道口上安装了机械扳手式交通信号灯，主要以燃煤气为主的红，蓝两色光源，来指挥通行车辆。接着十九世纪六十年代，世界上最早的煤气红绿灯在英国伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上出现了。 再到20世纪初，美国出现了以电气启动的红绿灯，这种红绿灯由红黄绿三种颜色圆形的投光器组成，禁止车辆通行时显示红灯，允许车辆通行时显示绿灯，警告时则黄灯闪烁。20世纪中期以后则相继出现了带有各种红外线的红绿灯、压力探测红绿灯、扩音器红绿灯等各种交通信号灯。

1.2课题主要研究内容

交通信号灯的出现，使交通规则得到了很大的改善，对于车辆的管理和通行，交通事故的发生得到了明显的减少。1968年，联合国对各种交通信号灯显示在《道路交通和道路标志信号协定》中做了明确的规定。绿灯表示通行，在绿灯下，车辆向相应的方向行驶，除非另一种标志禁止某一种转向。红灯表示禁止，在红灯下，车辆必须在相应的停车线后停车。黄灯表示警告，在黄灯下，已经穿越停车线的车辆和行人应继续向前，而未超出停车线的车辆在停车线后等待。对于左转和右转的车辆在通过道口时，应先让在道口上行驶的车辆或者人行道行走的行人优先通行。

2设计要求及方案

2.1 设计要求

2.1.1设计任务

设计一种实用性强、操作简单、扩展性好的交通灯的控制系统。

2.1.2 题目概述  

道路交通安全中交通灯是不可或缺的产品，各种交叉路口均适用，可以由系统自动控制，指导车辆和行人安全而有序地通行。是作为减少交通事故，加强道路交通管理，改善交通状况，提高道路使用率的一种重要工具。

2.1.3 设计具体要求

1. 交通十字路口

2．考虑人行横道的信号灯

3．马路为双向六车道，即有左转灯，直行灯，右转灯（长亮）

4．可以显示倒计时

2.2 设计方案

2.2.1 供电方案

本次设计将分为交通灯控制系统和时间模块系统两大模块，利用USB转接口为5V的双电源电压分别为两个系统供电。这样两个模块的故障就互不影响工作。

2.2.2 输入方案

本次系统设计直接在I/O口线上接按键开关，能手动和自动控制交通灯的通行时间。该方案优点是：编程简洁，使用方便，成本低。不过功能有限，但基本要求已满足。

2.2.3 显示界面方案

因本次设计既要求同时输出倒计时和状态灯，综合各方面考虑，所以本系统设计采用数码管、LED与LCD1602相结合的方法，由数码管显示交通信号灯的倒计时， LED显示交通灯的状态灯、用LCD1602模块显示时间。

2.2.4交通灯方案

2.2.4.1交通规则状态

本设计的交通灯以十字路口为模型，根据现实生活中的实际情况，右拐时均不作控制