(完整word版)基于单片机交通灯控制系统设计

合集下载

基于单片机交通灯的控制设计方案

基于单片机交通灯的控制设计方案

基于单片机交通灯的控制设计方案1. 概述1.1 单片机交通控制系统的选题背景随着人口快速的增多,交通工具的爆炸性的发展,以及道路资源的有限性,交通控制就应运而生,在人类的生活、工作环境中,交通扮演着极其重要的角色,人们的出行都无时不刻与交通打着交道。

自18世纪工业革命以来,工业发展带动整个交通运输的发展,从而催生了单独的交通控制学问与管理机构。

交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。

要保证高效安全的交通秩序,除了制定一系列的交通规则,还必须通过一定的技术手段加以实现。

现代人类科学技术,特别是电子科学技术的发展和成熟能比较好的解决系统建立中硬软件方面要求的技术难题。

目前,交通控制方面的研究能完全实现自动智能化,甚至将整个区域整合成一个统一的系统范围,还能根据正常时段以及特定突发时段的情况进行科学的自动调整。

交通对于社会的工业经济和人们的生活生产中有着十分重要的意义。

随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,交通自动监测控制方面的研究有了明显的进展,并且必将以其优异的性能价格比,逐步取代传统的交通控制措施。

1.2 单片机交通控制系统选题的现实意义城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导,与汽车工业并行发展的。

在其各个发展阶段,由于交通的各种矛盾不断出现,人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来,从而促进了交通自动控制技术的不断发展。

早在1850年,城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。

世界上第一台交通自动信号灯的诞生,拉开了城市交通控制的序幕,1868年,英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯,用来控制交叉路口马车的通行,但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。

1914年及稍晚一些时候,美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯,它们采用电力驱动,与现在意义上的信号灯已经相差无几。

基于单片机的交通信号灯控制系统设计

基于单片机的交通信号灯控制系统设计

基于单片机的交通信号灯控制系统设计交通信号灯控制系统是城市交通管理中必不可少的一个重要元素,通过对车辆行驶状态的监测,协调红绿灯信号,来确保道路交通的流畅和安全。

本文将介绍一种基于单片机的交通信号灯控制系统设计方案。

1. 系统功能描述该交通信号灯控制系统的主要功能是控制红绿灯信号的循环变换,保证各个车辆道路的交通流畅。

同时,系统具备故障检测和自适应调整的功能,当出现交通拥堵状况时,系统能够自动调整信号灯的时间,实现道路交通的快速畅通。

2. 系统设计框架此系统主要分为硬件系统和软件系统两部分。

硬件系统主要由单片机、红绿灯、电源、车辆检测器等部分组成。

其中,单片机作为系统的核心部分,主要实现了信号灯的周期控制和车辆检测。

软件系统主要由整合了单片机编程语言和相关算法所组成。

系统中的单片机程序主要完成红绿灯变换和车辆检测等功能,还会实现一些复杂的算法,如故障检测和自适应调整等。

3. 系统设计过程基于单片机的交通信号灯控制系统设计主要分为以下几个方面。

1) 系统需求分析:针对不同的交通场景,分析交通信号灯的需要,确定系统设计的需求。

2) 硬件选型:根据系统的需求,选择单片机、传感器、红绿灯等硬件设备。

3) 软件设计:在单片机上设计系统软件,实现各个部分的功能。

如控制红绿灯变换,实现车辆检测器的功能等。

4) 系统测试:对系统进行全面测试,验证其性能和功能是否满足设计要求。

5) 发布与维护:发布系统,并在运营过程中不断优化和维护。

4. 系统实现效果基于单片机的交通信号灯控制系统设计方案,通过软硬件体系的配合,能够高效准确地控制红绿灯信号的变换,有效降低交通拥堵,提高交通运行效率。

同时,该系统具备自适应调整和故障检测等功能,能够根据实际交通情况快速调整相应的红绿灯信号,确保道路交通的畅通和安全。

综上所述,基于单片机的交通信号灯控制系统设计,是一种高效实用的解决方案。

其系统感知性强,性能稳定可靠,可广泛应用于城市和道路交通的管理中,促进交通资源的有效分配,在实现城市交通快速、高效、安全运行的同时,也为市民提供了更好的出行环境。

单片机课程设计-智能交通灯(完整版)

单片机课程设计-智能交通灯(完整版)

单片机课程设计报告交通灯这个是我亲自做过的保证能用!希望对大家有所帮助!但是不要照抄照搬哦!智能交通灯控制系统设计摘要近年来,随着我国国民经济的快速发展,我国机动车辆发展迅速,而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后,交通拥挤和堵塞现象时常出现。

如何利用当今计算机和自动控制技术,有效地疏导交通,提高城镇交通路口的通行能力,减少交通事故是很值得研究的一个课题。

目前,国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。

关键词:AT89S51,交通规则,交通灯,车流量控制1.设计目的:1、通过交通信号灯控制系统的设计,掌握80C51传输数据的方法,以控制发光二极管的亮与灭以及数码管的显示;2、用80C51作为输出口,控制十二个发光二极管熄灭,模拟交通灯管理.3、通过单片机控制设计,熟练掌握汇编语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提高动脑和动手的能力;4、完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试。

2.设计内容和功能:交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭。

用8051做输出口,控制十二个发光二极管燃灭,模拟交通灯管理。

在一个交通十字路口有一条主干道(东西方向),一条从干道(南北方向),主干道的通行时间比从干道通行时间长,四个路口安装红,黄,绿,灯各一盏;如图所示:1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求东西方向(主干道)车道和南北方向(从干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,时间可设置修改。

2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯闪烁,才能变换运行车道3、黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。

4、紧急情况发生,如消防车、救护车等紧急车辆通过时,要求四个路口同时加亮黄灯闪烁,并且倒计时显示装置关闭,四个路口的信号灯全部变成红灯。

5当东西或南北方向车流量大时,四个路口同时加亮黄灯进行闪烁,并且倒计时显示装置关闭,黄灯闪烁5秒后,只允许东西或南北方向车辆通行。

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计

基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计智能交通红绿灯控制系统是一种基于单片机的电子设备,用于智能化控制交通信号灯的工作。

本文将详细介绍如何设计一套基于单片机的智能交通红绿灯控制系统。

首先,我们需要选择适合的单片机作为控制器。

在选择单片机时,我们需要考虑其功能、性能和价格等因素。

一些常用的单片机型号有8051、AVR、PIC等。

我们可以根据具体的需求选择合适的单片机型号。

接下来,我们需要设计硬件电路。

智能交通红绿灯控制系统的硬件电路主要包括单片机、传感器、继电器和LED等组件。

传感器可以用来感知交通流量和车辆信息,继电器用于控制交通灯的开关,LED用于显示交通灯的状态。

在硬件设计中,我们需要将传感器与单片机相连接,以便将传感器获取的信息传输给单片机。

同时,我们还需要将单片机的控制信号传输给继电器和LED,以实现对交通灯的控制。

在软件设计中,我们需要编写相应的程序代码来实现智能交通红绿灯的控制逻辑。

首先,我们需要对传感器获取的信息进行处理,根据交通流量和车辆信息来确定交通灯的状态和切换规则。

例如,当交通流量较大时,可以延长绿灯亮起的时间;当有车辆等待时,可以提前切换到红灯。

此外,我们还可以在程序中添加自适应控制算法,用于根据交通流量动态调整交通灯的周期和切换时间,以进一步提高交通流量的效率和道路通行能力。

最后,我们需要将程序代码烧录到单片机中,并进行调试和测试。

在测试过程中,我们可以模拟不同的交通流量和车辆信息,以验证智能交通红绿灯控制系统的正常运行和控制效果。

综上所述,基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

通过合理的硬件电路设计和程序编写,可以实现对智能交通红绿灯的智能化控制,提高交通流量的效率和道路通行能力,实现交通拥堵的缓解和交通安全的提升。

基于单片机的智能交通灯控制系统的设计说明

基于单片机的智能交通灯控制系统的设计说明

基于单片机的智能交通灯控制系统的设计说明智能交通灯控制系统是一个重要的交通管理系统,在现代城市交通中起到了不可或缺的作用。

本文将介绍一个基于单片机的智能交通灯控制系统的设计说明,包括系统架构、工作原理和实现要点。

1.系统架构智能交通灯控制系统的基本架构包括三个关键部分:交通灯设备、控制器设备和通信设备。

交通灯设备:由红灯、黄灯和绿灯组成,根据交通信号控制规则进行颜色变换。

控制器设备:使用单片机作为控制器,接收输入信号并控制交通灯的状态转换,同时与通信设备进行数据交互。

通信设备:用于与其他交通信号系统进行通信,如与车辆传感器、行人信号系统等进行信息交换。

2.工作原理智能交通灯控制系统的工作原理如下:2.1接收输入信号系统通过车辆传感器、行人传感器等设备,实时接收交通流量和行人流量的信号。

2.2分析交通情况控制器设备对接收到的信号进行分析和处理,判断交通流量和行人流量的大小和方向。

2.3生成控制指令控制器根据交通信号控制规则,生成对应的控制指令,包括红灯、黄灯和绿灯的时间长度。

2.4控制交通灯状态控制器将生成的控制指令发送给交通灯设备,控制交通灯的状态进行转换。

2.5与其他系统进行通信控制器还可以与其他交通信号系统进行通信,实现信息交换和协同工作,如与行人信号系统进行同步。

3.实现要点在设计基于单片机的智能交通灯控制系统时,需要考虑以下几个要点:3.1硬件选择选择合适的单片机型号,具备足够的计算能力和接口功能,满足系统的需求。

同时,选用高亮度的LED灯作为交通灯设备,以确保可见性。

3.2软件设计编写控制器的软件程序,包括输入信号的处理、交通流量分析、控制指令生成和交通灯状态控制等功能。

同时,采用合适的算法和数据结构,提高系统的效率和稳定性。

3.3通信接口设计设计与其他交通信号系统进行通信的接口,包括通信协议和数据格式等。

确保系统能够与其他设备实现信息的交互和协同工作。

3.4安全保障考虑系统的安全性,采取必要的安全措施,如加密通信、备份控制器程序、实时监测和故障报警等,以保障系统的正常运行和数据的安全性。

单片机课程设计-基于单片机的交通灯控制系统设计

单片机课程设计-基于单片机的交通灯控制系统设计

名目【摘要】:近年来随着科技的飞速开展,单片机的应用正在不断地走向深进,同时带动传统操纵检测日新月益更新。

在实时检测和自动操纵的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应依据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。

交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,关于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。

本系统采纳单片机STC89C52RC为中心器件来设计交通灯操纵器,操纵十字路口的红、绿、黄灯交替点亮和熄灭,同时利用4只数码管显示十字路口两个方向的剩余时刻。

要求能用按键设置两个方向的通行时刻(绿、红灯点亮的时刻)和暂缓通行时刻〔黄灯点亮时刻〕。

系统有用性强、操作简单、扩展性强。

【要害字】:单片机STC89C52RC按键设置时刻显示1.硬件设计方案整个交通灯操纵系统可分为五大局部:中心处理单元〔CPU〕、红、绿、黄灯显示局部、时刻显示局部、按键局部、复位与时钟局部。

硬件原理框图如以如下面图1.1-1所示:图1.1-1:硬件原理框图1.2中心处理单元CPU选用STC89C52RC对整个系统进行操纵:〔1〕它将数据输出到数码管和LED显示。

〔2〕依据按键输进调用相应键处理子程序,实现对红、绿、黄灯点亮及显示时刻的调整和设定。

1.3红、绿、黄灯显示局部图1.1-2:红绿黄灯显示原理图红、绿、黄灯显示模块:为方便瞧瞧并考虑到现实情况,用LED灯显示提示信息。

这种方案既满足系统功能要求,又减少了系统实现的复杂度。

图1.1-3:时刻显示原图按键模块:采纳独立方式,通过检测输进线的电平状态能够特别轻易的判定哪个键按下。

由于独立式键盘编程简单,且能够完全到达要求,因此采纳独立式键盘操纵。

本系统采纳三个按键:分不是绿灯时刻设置键、黄灯时刻设置键、确认键。

2.要紧电路原理分析和讲明2.1红、绿、黄灯显示电路:接口电路如图2.1所示:图2.1:红绿黄灯接口电路图红、绿、黄灯显示电路,用P1口的P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5分不接一个LED作为东西、南北两个方向的红、绿、黄灯。

基于单片机的交通灯控制系统设计与实现

基于单片机的交通灯控制系统设计与实现

基于单片机的交通灯控制系统需要包含以下组成部分:1.硬件设备组成:单片机、LED 灯、显示屏等硬件设备。

2.设计思路描述:交通灯控制系统的设计思路是基于定时器的,利用计数器和定时器来控制红绿灯的转换,同时通过按键检测实现手动控制。

3.程序设计:程序需要完成按键检测、信号灯控制和定时器计数等功能。

具体实现可以分为以下几步:(1) 根据硬件设备的引脚对应关系,定义各个引脚的控制方式和状态。

(2) 在程序中定义计时器和定时器,用于计时和设置红绿灯状态。

例如,计时器每隔一定时间就会触发定时器,设置红绿灯的状态,并且根据状态判断相应的亮灯和熄灯。

(3) 通过按键检测来实现手动控制,当检测到按键按下时,立即切换灯的状态,当再次按下时,又立即切换回之前的状态。

4.实现代码:下面是一个该系统的简单代码示例,供参考:#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit KEY1 = P3^0;//按键定义sbit RED = P2^2;//红灯定义sbit YELLOW = P2^1;//黄灯定义sbit GREEN = P2^0;//绿灯定义/*函数声明*/void initTimer0();void delay1ms(uint count);/*主函数*/int main(){initTimer0();/*初始化计时器*/while(1){if(KEY1 ==0){/*按键按下*/delay1ms(5);/*消抖*/if(KEY1 ==0){/*仍然按下*//*绿灯亮10s*/GREEN =1;delay1ms(10000);GREEN =0;/*黄灯亮3s*/YELLOW =1;delay1ms(3000);YELLOW =0;/*红灯亮7s*/RED =1;delay1ms(7000);RED =0;/*黄灯亮2s*/YELLOW =1;delay1ms(2000);YELLOW =0;}}}return0;}/*函数定义*/void initTimer0(){TMOD &=0xF0;TMOD |=0x01;TH0 =0xFC;TL0 =0x18;EA =1;ET0 =1;TR0 =1;}/*1ms延时函数*/void delay1ms(uint count){uint i,j;for(i=0;i<count;i++){for(j=0;j<125;j++){}}}/*计时器中断函数*/void timer0() interrupt 1{TH0 =0xFC;TL0 =0x18;}以上是一个简单的基于单片机的交通灯控制系统设计与实现示例。

基于单片机的智能交通信号灯控制系统设计

基于单片机的智能交通信号灯控制系统设计

基于单片机的智能交通信号灯控制系统设计智能交通信号灯控制系统是通过单片机来实现的一种智能化交通管理系统。

本文将介绍这个系统的设计原理和实现过程。

首先,我们需要明确设计目标。

智能交通信号灯控制系统旨在提高交通信号灯的运行效率,减少交通拥堵,并提供更安全、更流畅的交通体验。

系统应具备以下特点:可智能化控制信号灯的时间和状态,能够实时感知交通流量和通过车辆的情况,并根据这些信息灵活调整信号灯的绿灯时间。

接下来是硬件的选型和设计。

考虑到单片机的性能和成本,我们选用一款功能强大的低功耗单片机作为系统的核心处理器。

在选取单片机时,需要考虑其处理能力、存储容量、通信接口以及对外设控制的能力。

在交通信号灯控制系统设计中,需要采集和处理交通流量和通过车辆的数据。

为了实现这一功能,我们可以使用传感器来收集数据,如车辆检测器、红外线传感器等。

这些传感器将采集到的数据通过数字信号发送给单片机,单片机再根据这些数据进行相应的控制操作。

为了将控制信号传递给信号灯,我们需要选择合适的继电器或开关来实现。

当单片机判断需要更改信号灯状态时,它会通过输出端口控制继电器或开关的闭合与断开,从而打开或关闭相应的灯光。

在软件设计方面,我们需要编写适当的程序来实现交通信号灯控制功能。

这包括交通流量和通过车辆数据的处理,以及控制信号灯和继电器的操作。

可以使用C语言或汇编语言等编程语言来编写程序,并使用相应的开发工具进行调试和烧录。

在系统测试和调试阶段,我们需要模拟不同交通流量和车辆通过情况,验证系统对于不同情况下的灵活控制能力。

可以使用示波器、逻辑分析仪等工具来检测和分析系统的工作过程,确保系统的稳定性和可靠性。

总结起来,智能交通信号灯控制系统的设计包括硬件选型和设计、软件编写以及系统测试和调试三个方面。

通过合理选择硬件和编写适当的程序,可以实现交通信号灯的智能控制和优化,提高交通流畅性和交通安全性。

这个系统是智能交通管理的一个重要组成部分,有着广泛的应用前景。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于单片机的交通灯控制系统设计前言交通是经济和社会发展的基础性产业,是社会经济活动中人流、物流、资金流和信息流的主要载体。

在现代社会中,没有高效运转的交通运输体系,就不可能有经济的持续发展。

然而,随着社会经济的发展,机动车辆迅速增如,人们在赚取由机动车辆所带来的巨额利润以及充分享受汽车巨大便利的同时,也越来越受到交通拥堵、交通事故频发、环境污染加剧和燃油损耗上升所带来的诸多问题的困扰.在国外,特别是一些发达国家,由于经济发展较快,早在上个世纪60年代,交通问题就同渐突出;而我国,由于经济发展相对较晚,机动车辆拥有量相对较少,在改革开放前及初期,这一问题并不严重,但是近20多年来,随着我国经济的飞速发展,城市化、汽车化进程加快,机动车辆保有量迅猛增加,我国的交通状况日渐恶化,交通拥挤以及能源、环境问题日益严重,特别是一些大城市,交通拥挤已成为制约城市经济发展的瓶颈。

目前国内已有一些自主开发的城市交通控制与管理系统,但整体性能与国外同类系统相比较仍有较大差距,只在一些中小城市得到部分应用。

国内城市尤其是大城市引进的交通控制系统大部分为进口的SCOOT和SCATS系统。

由于我国交通流是混合交通流,和国外的交通流大不相同,国外的交通控制系统在国内的使用效果不尽人意.所以迫切需要开发适合我国国情的、具有我国自主知识产权的能达到国际先进水平的智能交通系统。

交通系统是一个非线性随机性都很强的开放的复杂大系统,系统维数太高,加上人的参与,对其进行有效的控制是一个非常复杂的问题.这也是现有不管是基于方案选择式的SCATS还是基于方案生成式的SCOOT系统都难于取得很好效果的原因。

所以,必须采用先进的智能控制理论来解决复杂的交通系统的控制问题。

本论文的研究目的就是针对城市交通问题的现状,从方法上对交通信号的优化与控制问题进行研究和探讨,以期为解决实际的城市交通问题提供有益的方法和途径.本文给出了硬件电路的设计以及系统软件架构的搭建,并阐述了一种简单合理的设计方法。

为保证系统在复杂环境下工作的可靠性,增强系统的抗干扰能力是必须要解决的问题。

结合实际情况,本文从硬件、软件两方面对系统进行可靠性设计并取得了满意的效果。

1 基于单片机的多路口交通灯系统方案设计1.1总体方案设计概述随着生活水平的提高,家庭汽车拥有量越来越多,城市交通堵塞问题越来越严重,解决城市的交通拥挤问题越来越紧迫。

交通灯在这个交通环境中起着一个重要的角色,是交通管理部门管理交通的重要工具。

国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯,加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。

而目前绝大多数交通灯的时间都是设定好的,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,消防车或急救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。

这些缺点的存在,决定了传统交通灯不能适应当前城市交通的要求,不能使城市车流的调节达到最优.针对道路交通拥挤,交叉路口经常出现拥堵的情况,提出使用智能交通灯的要求。

与传统交通灯比较,智能交通灯作以下两点的改进措施:1)根据各道路路口车流量的大小自动调节通行时间。

2)考虑特殊车辆通行情况,设计紧急切换开关。

智能的交通灯能有效地缓解城市的交通压力,减少交通事故;为人民节省大量出行时间,创造出更多的社会价值。

1.1.1 智能交通灯的设计要求A 设计一个具有主干道的三路口的交通灯控制系统,要求主干道和其他支干道道路交叉路口的车辆交替运行。

车辆通行主要以主干道为主,在检测主干道车流量后,才会检测支干道车流量.根据车流量大小自动调节通行时间,车流量大,通行时间长,车流量小,通行时间短.B 在交通灯显示方面,经过红-黄-绿-黄-红的这种逻辑状态。

C 东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用数码管显示器进行显示(采用倒计时的方法)。

D 考虑到特殊车辆情况,设置紧急转换开关。

对整个系统的设计控制图如下:图1。

1.1—1 系统的设计控制图1.1。

2 智能交通灯的方案论证目前设计交通灯的方案有很多,有应用CPLD实现交通信号灯控制器的设计,有应用PLC 实现对交通灯控制系统的设计.有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法.本文采用AVR单片机作为控制器,通行倒记时显示采用LED 数码管,通行指示灯采用发光二极管,LED显示采用译码器控制,以节省端口数。

特殊紧急车辆通行采用实时中断完成,车流量大小采用地感线圈检测电路完成。

按以上系统构架设计,由于ATmega128单片机自单带有3计数器,多个中断源,端口很好的满足要求。

该系统具有电路简单,设计方便,耗电较少,可靠性高等特点。

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。

单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器.通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等.因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压底功耗。

由于ATmega128具有较多的I/O口,便于对多路口交通灯以及显示控制有一定优势,所以本文中我们采用较为先进的AVR单片机中Atmega128单片机,考虑到车辆检测器,采用地感线圈传感技术,则主干大和其他道路都得有2个地感线圈传感器,主干道有4个地感线圈传感器,其他三路口道路共需要6个地感线圈传感器,共16个地感线圈.地感线圈传感器通过接收端检测到的电流变化,通过转换电路和放大电路,将信号转换成可识别的信号并传输给单片机进行时时处理.在显示方面,则采用数码管显示器与AVR单片机ATmega128相结合实现终端设备显示控制的一种方法。

1.2 三路口道路通行控制方案设计三路口道路通行控制的基本设计思路是:首先对多路口控制方案的研究要有层次,先从单路口控制开始,然后将三路口控制整合起来,作为一个系统去考虑,这是一个明智的选择.所以如果把三路口道路干线上所有路口看作一个系统,在相邻路口的绿灯起始时刻建立一种时间关系,从而使车辆每到达一个路口时,正好遇到绿灯。

这样,在干线上行驶的车辆就可以获得连续的通行权,那么,车辆的停车次数、排队长度以及延误时间就会大大减少。

控制流程分析:★从循环图分析可知:东西方向和南北方向信号灯控制是中心对称的,即无论是主十道还是支干道两侧系统对同方向的信号灯控制是同步的。

★从循环图分析可知:人行道无论哪个方向,系统对两侧4 个信号灯的控制也是同步的,且人行道的红绿灯变化和行车道的红绿灯变化应该是一致的.★实现三个路口的协调工作模式,经过对三路口车辆的检测,并且对各交通灯进行协调做出适当的控制。

图1。

2.1—1 三个路口图通过对以上整体思路的分析,以用地感线圈传感器检测车辆、单片机进行控制、锁存芯片和显示译码芯片的配合来实现控制L E D灯和数码管。

通过锁存芯片实现单片机口的分时复用,简单易行,且编程简单,能实现数据的快速交换以及单片机的资源的充分利用.看图:图1。

2。

1—1 单片机资源分布图通过AVR单片机实现对智能交通的控制.1.3 车流量检测方案1.3.1 地感线圈地感线圈是本智能交通自控系统中的最主要的检测元件,主要由埋设在地表面下的线圈和信号提取与输出装置构成。

地感线圈的技术规格由车道的大小和埋设的深度决定,地感线圈主要由内径,外径,线径和匝数四大因素组成,一旦这四大因素确定,线圈的规格型号即可确定。

地感线圈工作在最佳状态下,线圈的电感量应保持在100uH—-300uH之间,在线圈电感不变的情况下,线圈的匝数与周长有关系,周长越小、匝数就越多,线圈匝数参考表1.3。

1—1.表1。

3。

1-1 线圈匝数参考表由于道路下可能埋设有各种电缆管线、钢筋、下水道盖等金属物质,这些都会对线圈的实际电感值产生很大影响,在实际施工时应使用电感测试仪实际测试地感线圈的电感值来确定施工的实际匝数,只要保证线圈的最终电感值在合理的工作范围之内(如在100uH—-300uH之间),否则,应对线圈的匝数进行调整。

在理想状况下(不考虑一切环境因素的影响),地感线圈只考虑面积的大小(或周长)和匝数,可以不考虑导线的材质。

但在实际工程中,必须考虑导线的机械强度和高低温抗老化问题,在某些环境恶劣的地方还必须考虑耐酸碱腐蚀问题。

在实际的工程中,建议采用0.1cm以上铁氟龙高温多股软导线。

以一个60X6ocrn的模拟十字路口交通模型为例,根据实际十字路口的尺寸按比例缩放,得到的车道大小约为3cm。

设计时选择的线圈内径为1.8*2。

3 cm、外径为2.0*2。

5 cm、线径为0。

05cm、匝数为180n。

1.3。

2 信号转换装置地感线圈的工作原理基于振荡电路原理,信号转换装置是由一种基于电磁感应原理的信号转换线路构成,该转换电路主要由两只三极管组成共射极振荡器和地感线圈(电感元件)、电阻、电容等元件组成的耦合振荡电路组成,信号转换装置的电路原理如图1。

3。

2-1所示。

图1。

3。

2-1 信号转换装置的电路原理图Ul和U2组成共射极振荡器,电阻R3是两只三极管的公共射极电阻,并构成正反馈,地感线圈T作为检测器谐振电路中的一个电感元件,与振荡回路一起形成LC谐振.当有大的金属物(汽车)通过时,由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化(有金属物体时振荡频率升高),将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加,从而导致线圈电感值发生微小变化,进而改变LC谐振的频率,这个频率的变化就作为有汽车经过地感线圈的路面时的输入信号,再将此信号通过由R7和C3组成的LC滤波电路,输出稳定的直流电压,此电压即可输入到ATmega128控制系统。

1。

3。

3 地感线圈的埋设方法以十字路口中—个方向的道路为例,考虑到右行通道车辆可以直接通过,只在直行通道和左行通道上埋设地感线圈。

在每个通道上均埋设了两个地感线圈,具体埋设位置参考图1.3。

1—1。

前一个紧挨停车线,检测驶离该车道的车量数;后一个埋设在距停车线5-lOcm 处,一般考虑埋设在预计可正常停车数量所占位置的l-2倍处,检测驶入该车道的车量数;二者之差,既是该车道还存在的车辆数,也是等待通行的车辆数,此数据也是控制该路口交通灯状态的依据.图1。

3.3—1 地感线圈埋设平面位置图地感线圈埋设首先要用切路机在路面上切出槽来,在四个角上进行45 角处理,防止尖角破坏线圈电缆;切槽宽度一般为0。

相关文档
最新文档