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【单片机毕设案例分享】基于 STM32 人机交互智能交通信号灯装置开发基于 STM32 行人违章检测交通预警信号灯设计（016103）

news 2026/8/18 0:37:15

博主介绍：✌️码农一枚，专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者，博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于单片机，STM32单片机，51单片机，Java、小程序技术领域和毕业项目实战
✌️技术范围：：单片机，STM32单片机，51单片机，小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的智能交通信号灯控制系统设计与实现
基于 STM32 的带人体感应报警交通信号灯装置设计
基于 STM32 可参数配置智能交通信号灯系统开发
基于 STM32 支持紧急通行模式交通信号灯设计
基于 STM32 人体感应防闯红灯交通管控装置设计
基于 STM32 多模式智能交通信号灯硬件系统实现
基于 STM32 的 OLED 与数码管双显示交通灯系统设计
基于 STM32 红外人体检测交通信号灯报警系统开发
基于 STM32 可动态配时智能交通信号灯装置研究
基于 STM32 紧急优先通行交通信号灯控制系统设计
基于 STM32 多功能智能交通信号灯实物装置开发
基于 STM32 带蜂鸣报警人行闯红灯检测交通灯设计
基于 STM32 TM1650 驱动交通信号灯计时系统实现
基于 STM32 多工作模式道路交通信号灯设计
基于 STM32 红外传感智能交通管控终端设计
基于 STM32 按键可调时智能交通信号灯系统研究
基于 STM32 人机交互智能交通信号灯装置开发
基于 STM32 行人违章检测交通预警信号灯设计
基于 STM32 紧急车辆优先通行交通灯系统实现
基于 STM32 多外设协同智能交通信号灯硬件平台设计

项目研究背景

随着城市道路交通规模持续扩张，路口交通信号灯作为基础交通管控设施发挥着关键作用。现阶段大量传统交通信号灯普遍采用固定配时方案，运行模式单一，缺少紧急车辆优先通行机制，同时缺少行人闯红灯主动检测预警功能，智能化水平较低。部分简易信号灯仅具备灯光切换功能，无法实时展示车流、运行状态与倒计时信息，难以适配复杂路口通行场景。现有商业化智能交通设备成本较高，系统架构复杂，不适合小型路口、园区内部道路场景部署。物联网与嵌入式技术快速发展，以 STM32 单片机为核心的嵌入式终端凭借低成本、易开发、集成度高等优势，成为小型智能交通装置的优选方案。为此，本文设计一款集多工作模式、时间参数配置、人体感应报警、多终端显示于一体的智能交通信号灯控制系统，弥补传统信号灯功能短板，实现通行配时自定义、行人违章预警、紧急通道优先放行等功能，为中小型道路场景轻量化智能交通管控方案提供实践参考。

摘要

本文设计一套以 STM32F103C8T6 单片机为核心的智能交通信号灯控制系统。系统设置普通运行模式、紧急通行模式与时间设置模式，利用 OLED 屏幕展示系统运行模式、红绿灯时长、车流相关信息，通过 TM1650 驱动数码管实现信号灯倒计时显示；搭载 E18-D80NK 红外传感器实现人体检测，在红灯时段检测到行人靠近时驱动蜂鸣器发出报警提示，防范闯红灯行为。系统配备独立按键实现模式切换、紧急模式启停、绿灯时长增减配置。测试结果表明，装置各模块协同稳定运行，能够完成动态配时、紧急优先放行、行人违章预警等功能，结构简单、成本可控，适用于园区、校区等中小型道路路口，具备良好的实用价值。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
作为整个控制系统核心，负责接收按键输入信号、采集红外传感器数据、控制灯光状态、驱动显示外设与蜂鸣器，完成模式逻辑判断与计时运算。选型理由：片上资源充足，外设接口丰富，资料完善，适合本科生嵌入式开发，能够满足多外设协同调度需求。
显示外设 1：OLED 显示屏
用于实时展示系统当前工作模式、红绿灯持续时长、车流数量与通行方向信息，实现人机状态可视化，方便使用者直观掌握系统运行参数。
显示外设 2：TM1650 驱动 4 组共阴极 2 位数码管
TM1650 芯片简化数码管布线，负责输出交通灯倒计时数值，独立展示各方向信号灯剩余通行时间，适配路口倒计时显示需求。
传感单元：E18-D80NK 红外接近传感器
部署于路口人行区域，在红灯阶段持续检测行人，将人体存在信号传输至主控芯片，作为闯红灯报警触发依据。
执行单元：红绿 LED 指示灯、有源蜂鸣器
LED 模拟路口交通信号灯；蜂鸣器作为报警器件，检测到行人闯红灯时触发声光提醒。
输入单元：独立按键 4 个
按键 1 实现模式切换；按键 2 控制紧急模式开启与退出；按键 3、4 完成绿灯时长增减设置，实现系统参数本地配置。
硬件运行环境：5V 直流电源供电，各模块与主控芯片电气连接，搭建实物硬件平台，电脑作为程序烧录与调试终端。

核心功能

主控数据处理与 OLED 信息显示功能
以 STM32F103C8T6 单片机完成全部逻辑运算，OLED 屏幕持续刷新当前运行模式、红绿灯时长、车流数量以及通行方向数据，让操作人员实时掌握系统运行状态，实现系统状态可视化。
数码管倒计时显示功能
借助 TM1650 驱动 4 组共阴极 2 位数码管，同步显示各个方向交通信号灯剩余倒计时，还原真实路口信号灯倒计时展示效果，方便道路通行人员观察剩余通行时间。
红外人体检测采集功能
依靠 E18-D80NK 红外传感器持续采集人行区域信号，能够有效识别范围内人体活动，为主闯红灯预警功能提供原始检测数据。
多模式按键切换控制功能
按键 1 负责在普通模式、时间设置模式之间循环切换；按键 2 控制紧急模式开启与关闭，紧急模式用于救护车、执勤车辆优先通行场景，临时调整通行规则。
绿灯时长参数配置功能
系统处于时间设置模式下，按键 3 实现绿灯时长增加 5 秒，按键 4 实现绿灯时长减少 5 秒，使用者可根据路口通行情况自定义普通模式绿灯持续时间，提升场景适配性。
行人闯红灯蜂鸣报警功能
系统运行在普通模式下，当对应方向信号灯为红灯时，自动启动该方向人体检测；传感器检测到行人后，控制蜂鸣器发出报警提示，警示行人禁止闯红灯，实现主动安全预警。

技术路线

开发芯片：STM32F103C8T6 单片机
选型理由：外设资源丰富，社区学习资料完备，成本低廉，是本科嵌入式课程主流学习芯片，承担系统逻辑调度、外设驱动、信号采集任务。
编程语言：C 语言
选型理由：嵌入式开发主流编程语言，执行效率高，适配 STM32 底层开发，能够直接操作寄存器，满足硬件驱动开发需求。
开发环境：Keil MDK5
选型理由：ARM 架构主流编译调试工具，支持 STM32 工程创建、代码编译、程序烧录与在线调试，便于开发过程排查程序逻辑问题。
硬件驱动工具：STM32CubeMX
选型理由：图形化配置芯片引脚、时钟树，自动生成初始化工程代码，简化底层初始化开发工作，降低硬件配置门槛。
外设驱动开发：OLED 驱动、TM1650 数码管驱动、红外传感器驱动、蜂鸣器驱动
基于 C 语言编写各类外设底层驱动代码，实现主控与外部器件数据交互，完成显示、传感、报警功能调用。
仿真辅助软件：Proteus（可选）
选型理由：前期硬件实物制作前开展电路仿真，提前验证电路逻辑，减少硬件焊接调试错误。
调试工具：ST-LINK 下载器
选型理由：实现程序烧录与在线调试，支持断点调试，实时观测单片机内部变量、IO 口状态，便于功能调试。
文档绘图工具：Visio
选型理由：绘制硬件架构图、程序流程图，用于毕业设计图纸撰写，规范文档图表设计。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。