1. 研究目的与意义
研究背景：
随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，交通压力日益增加，尤其是在城市之中，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。
对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。2．没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
1.实现传统信号灯系统；
2.实现信号灯与信号机以及交通指挥中心之间的通讯；
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
1.查阅相关资料和文献，了解国内外智能红绿灯控制系统的发展现状，从中整理和总结出实现方法课题研究做好充分准备；
2.通过学习Altium Designer、Keil-MDK5、PyCharm软件，熟练掌握单片机和上层应用软件的开发；
3.确定系统架构，实现软硬件设计。
研究步骤：
1. 首先按照所查阅的文献，确定“智能红绿灯控制系统”详细实施方案，确定每个模块的具体结构、内容，这些主要表现在硬件方面，软件方面的重点在于根据实时路况以及节假日时期定制不同的通行策略。
2.确定本设计所要实现的功能：
①实现传统信号灯基本功能；
②该系统可以智能的根据车流量大小自动调节倒计时间；
③该系统能够启用紧急模式，进行人工操作。
3. 本设计以STM32103VET6单片机为核心芯片，主要模块如下图1所示。分别是数码管显示模块，4*4矩阵键盘模块，红黄绿显示灯显示模块，点阵显示屏模块，车流量检测模块。
图1
数码管时间倒计时显示电路，由四个两位数码管组成，东西南北四个方向各有一个。在本设计中用到的是共阴极数码管，段选端接高电平，位选端接低电平时，数码管被点亮。STM32单片机的I/O口发出电平信号，经过74HC573芯片后输出到数码管的段选端。在74HC573芯片的每个输出口需要接一个100欧的电阻，然后再接到数码管的段选端，通过这一电阻可以降低电流。如果不接这个电阻，数码管会特别亮，严重的会烧坏数码管。数码管的段选部分已经设计完成，接下来需要设计数码管的位选端。用74HC138芯片的输出端接数码管的位选端,这种方案只需要使用3个IO口，将单片机的三个I/O口接到74HC138芯片的三个输入引脚。74HC138 芯片有八个输出端，接到数码管的位选端，在同一时刻，74HC138 芯片的输出端只有一位是低电平，通过让八个输出端依次输出低电平，从而可以实现驱动四个两位数码管。4*4矩阵键盘模块比较简单，将每一行的按键的一号引脚接到一起，连接到单片机1/0口上。再将每一列的三号引脚接到-一起，也连接到单片机的1/0口上。连接矩阵键盘行的四个1/0口依次发出低电平，每发送一个低电平后就监测连接矩阵键盘列的四个1/0口,若检测到低电平，说明有按键按下，然后可以进一步确定是哪一个按键被按下。在实际的交通灯控制系统中，使用LED显示屏显示通行方向，并且显示屏显示的方向既可以是红色，也可以变成绿色。在本设计中使用点阵显示屏来显示通行方向。驱动点阵使用4个74HC595 芯片级联，这个方案的优点是特别节省单片机的1/0口资源，驱动一个16*16点阵显示屏只需要使用3个单片机I/0口，缺点是难度较大，使用者需要非常了解74HC595芯片的工作原理。4.车流检测有地感线圈检测、视频检测、微波传感器检测三种方案，前两种方案在实施时需要真实车辆进行模拟，不便于此设计进行，因此选择微波传感器，用一个标准微波信号进行调试。
5.完成一篇10000字论文。
4. 参考文献
[1] m. collotta. smart traffic light junction management usingwireless sensor networks[j]. wseas transactions on communications, 13.2014.
[2] p. thompson. smart traffic light[j]. australiaelectronic engineering, 32. 1999.
[3] c. m. silva. smart traffic light for low traffic conditions: asolution for improving drivers safety[j]. mobile networks andapplications, 20. 2015.
5. 计划与进度安排
（1）2月25日~3月10日：收集资料，熟悉基本知识，掌握毕设基本设计原理。
（2）3月11日~3月20日：把握整体方案，深入研究设计原理，撰写开题报告。
（3）3月21日~4月30日：（3） 3月21日~4月30日：巩固计方法，开展各个功能模块具体设计，完成毕设初步设计。
