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板块② · 项目篇 Project

交通灯毕设实战

手把手跟做一个完整的毕设项目——「基于单片机的智能交通流量优化系统」,一个十字路口交通灯沙盘。从实地需求、硬件选型到实物演示,每一步都讲清「为什么这么做」,帮你建立「我能做完」的信心。

定位:完整项目跟做 蓝本:STM32F407 + FreeRTOS 风格:保姆级 · 系列化
交通灯毕设实物:十字路口交通灯沙盘(STM32F407 + FreeRTOS)
跟着做完 · 你会得到这样一套实物:主控 + 12 路信号灯 + 数码管 + 传感器 + 场景模型

项目档案你在跟着做什么

从真实路口观察出发的「模拟十字路口交通灯沙盘」:12 路红/黄/绿信号灯模拟四个方向车行,12 位数码管实时倒计时,红外对射检测车流量动态调整绿灯时长,声音传感器识别救护车/消防车警笛触发应急优先通行,ESP8266 经 MQTT 联网支持远程监控与控制,OLED 屏本地显示系统状态,IWDG 看门狗保活、死机自动复位。

12路红黄绿信号灯 12位数码管倒计时 红外对射·动态配时 MAX9814声纹应急 ESP8266 MQTT远程 OLED状态屏 IWDG看门狗自愈

技术栈总览每一块都不难,合起来就是完整嵌入式系统

主控STM32F407VGT6100引脚 · 外设资源充足
RTOSFreeRTOS显示/灯扫描/相位切换分治
显示TM1640 + SSD1306数码管省引脚 · OLED状态台
灯驱动74HC245 + 74LS138分时复用 · 12路少占引脚
传感红外对射 + MAX9814ADC + DMA 采集
通信USART + ESP8266 MQTT调试 + 联网
交互8按键 + 红外遥控flexible_button 状态机
可靠性IWDG 看门狗任务卡死自愈
结构SolidWorks 场景建模道路/灯杆/斑马线/灯壳
制造嘉立创 PCB 打样约 260 元 · 焊接

内容路线 · 7 阶段 · 23 期整条链路,一期一期跟

  1. 需求分析

    第 01–03 期 · 12月

    把一句「做个交通灯」翻译成需求表和两张架构图;先定「不做什么」,避免烂尾。

  2. 硬件选型

    第 04–06 期 · 12月

    每一颗芯片都有选型理由:主控 F407、模块替代方案对比、260 元 BOM 怎么花。

  3. 原理图与 PCB

    第 07–10 期 · 12月

    最小系统 → 灯板/数码管 → 传感通信 → 四层板下单。板子放假前进厂。

  4. CubeMX 配置

    第 11–13 期 · 1月(板子在途)

    图形化把时钟、GPIO、ADC+DMA、I2C、USART、TIM、IWDG 全部就位。

  5. 代码编写

    第 14–18 期 · 1月(主战场)

    三层架构搭骨架,交通灯状态机、灯板与数码管驱动、OLED UI、进阶智能功能全部点亮。

  6. 调试排错

    第 19–21 期 · 2月

    仿真器/串口/调试 LED 三板斧 + 真实 bug 复盘 + 稳定性测试——本板块的灵魂。

  7. 演示 & 交棒

    第 22–23 期 · 2月底

    SolidWorks 场景建模、演示动线整机视频、素材包清点交给第三板块。

里程碑 112月 · PCB 下单发出
里程碑 21月底 · 四相位+倒计时跑通
里程碑 32月底 · 收官期上线

图解预告做到哪一步 · 就见到这一步的料

从学校南门十字路口实景到 SolidWorks 三维模型
第 01 期 · 从真实路口出发:把生活问题变成毕设题目(实景 → 三维建模)
系统总体架构图:人机交互 / 核心决策 / 信号执行 / 感知四层
第 03 期 · 两张架构图定全局:先画图再动手,后面每步都是在「填空」
嘉立创天空星 STM32F407VGT6 开发板引脚与尺寸
第 04 期 · 主控选型:为什么是 STM32F407VGT6(引脚预算 + 外设资源)
LED 驱动电路原理图:TM1640 数码管与 74HC245/138 灯驱动
阶段三 · 原理图与 PCB:数码管 + 灯板驱动电路(从参考电路到能下单)
FreeRTOS 看门狗复位流程:事件标志组喂狗与超时复位
第 18 期 · 让系统「智能」起来:看门狗 + 事件标志组保活,死机自动复位

成本速览毕设要自费 · 心里有数

器件物料 BOM

242.5 元

主控核心、车流检测、音频采集、信号驱动、显示、通信、PCB 打样逐项报价。

整机总成本

≈260 元

加上焊接耗材、邮费与沙盘结构杂项。第 06 期专门讲「起购量陷阱」怎么避。

做完能得到什么第三板块写论文 · 素材全有了

一套完整毕设交付物
  • 可运行的实物(主控 + 灯板 + 数码管 + 传感器 + 场景模型)
  • 分层清晰的嵌入式工程(CubeMX + HAL + FreeRTOS)
  • 测试用例表 + 调试记录 + 稳定性测试结果
  • 演示动线 + 整机运行视频
交棒去向

论文写作不在这里——做出来的是素材,写出来靠板块③《工科论文怎么写》。第 23 期素材包清点,正好卡在论文季开跑前。

板块还在搭建中。想第一时间跟做、第一时间拿到配套资料?先进群蹲一个。

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