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交通灯控制系统设计澳门威尼斯人官方直营

摘要 :针对我国城市交通控制的现状和存在的问题,介绍了一种利用单片机AT89S51作为核心元件,进行智能交通控制系统设计的方案,并详细阐述了该系统的组成结构、工作原理、硬件电路和软件设计。该系统实现了信号灯对路面状况的智能控制,能够有效地疏导交通,提高交通
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  摘要:针对我国城市交通控制的现状和存在的问题,介绍了一种利用单片机AT89S51作为核心元件,进行智能交通控制系统设计的方案,并详细阐述了该系统的组成结构、工作原理、硬件电路和软件设计。该系统实现了信号灯对路面状况的智能控制,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力,具有一定的实用价值。

  关键词:单片机 交通灯控制系统 发光二极管

  随着我国社会经济的发展,机动车数量急剧增加,城市交通面临巨大压力,城市道路建设相对滞后,特别是街道的十字路口,更是成为交通网中通行能力的瓶颈和交通事故的多发地。为了有效缓解交通阻塞,确保交通安全,交通信号灯在所有城市都得到了广泛应用。传统的交通信号灯控制系统具有很大的局限性[1],结合计算机和自动控制技术,设计智能化的交通信号灯指挥系统具有十分重要的现实意义。

  1 智能交通灯控制系统的系统分析

  1.1 设计任务

  在由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口处,每个入口设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行,且黄灯是禁行方向转换信号。用红、绿、黄发光二极管作信号灯,设东西向为主干道,南北为支干道,如图1所示。在任一时刻只允许一条干道通行,另一条干道禁行,持续一定时间后,经过短暂的过渡,将允许另一条干道通行,循环往复。每条干道的信号转换顺序为:绿—>黄—>红,绿灯的最短时间为20秒,最长时间为40秒,红灯最短时间为25秒,最长时间为45秒,黄灯时间为5秒。

  1.2 系统的体系结构及其功能

  该系统由单片机、车流量检测模块、违规检测模块、按键设置模块、信号灯状态模块、LED倒计时模块组成最小控制系统,如图2所示[2]。采用单片机作为控制核心,直接控制信号灯的状态变化,可以实现基本的交通指挥功能。LED数码管显示倒计时间,以提醒行使者,更具人性化。违规检测传感器和车流量检测传感器为单片机采集数据,在此基础上单片机及时调整控制指挥。

  该系统不仅能实现基本的交通指挥功能,还能进行倒计时显示、车流量检测及调整、按键设置、交通违规处理和紧急处理等功能。

  2 智能交通灯控制系统的硬件设计

  该系统选用AT89S51单片机及外围器件构成最小控制系统,12个发光二极管分成4组红绿黄三色灯构成信号灯指示模块,8个LED东西南北各两个构成倒计时显示模块,车流量检测传感器采集流量数据,光敏传感器捕获违规信号,若干按键组成时间设置和紧急按钮,该系统硬件电路如图3所示[3]。

  3 智能交通灯控制系统的软件设计

  该系统的软件部分采用汇编语言实现,包括键盘设置处理、状态灯控制、LED显示、消抖动延时、次状态判断及处理、紧停或违规判断、中断服务、车流量计数、红绿灯时间调整等模块组成。整个软件程序可分为两大部分:主程序部分和中断处理程序,如图4所示。

  该智能交通灯控制系统的软件设计采用顺序执行并反复循环的方法,该系统在正常工作的情况下,每55s循环变化一次。在每个循环周期还剩5s时,通行路口的黄灯点亮并开始闪烁,以提醒路上行人和车辆交通灯即将发生变化,在此期间若中断按键按下则转入中断服务子程序进行相关处理[4]。

  4 结语

  本文介绍了基于AT89S51单片机的智能交通灯控制系统的设计与实现过程。模拟实验结果表明,该系统完全符合设计要求,并且该系统设计简单、易于安装和维护、成本低、能灵活挂接外围硬件设备可扩展性好,具有很强的实用价值。

  参考文献

  [1]洪伟,牟轩沁等.交叉路网交通灯的协调模糊控制方法[J].系统仿真学报,2008,013(005):551.

  [2]边海龙,孙永奎.单片机开发与典型工程项目实例详解[M].电子工业出版社,2008.

  [3]李学海.标准80C51单片机基础教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

  [4]王灿,何淳等.智能交通灯控制系统的设计和仿真[J].重庆工商大学学报,2009,26(1):85—87.

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