基于單片機的交通燈智能控制探討范文

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摘要：在現代的經濟發展當中，城市交通是不可缺少的一個重要的組成部分，在城市的發展中扮演著重要的角色，本文主要闡述了基于單片機的交通燈智能控制設計和相關方案，進一步實現交通燈的智能控制技術的提高。

關鍵詞：交通燈智能控制；單片機；設計

我國的經濟和城市的發展速度越來越快，對于交通控制的智能化和自動化要求也越來越嚴格，因此目前社會發展的必然趨勢就是基于單片機的交通燈智能控制安全性、可靠性的提升。

1智能交通燈研究的意義

隨著社會的不斷進步，傳統的交通燈已經不能滿足日益增長的車流量，不能達到滿意的效果。尤其是在城市道路交通中比較常見的交叉路口，目前主要的調節道路交通交叉路口的方式有單交叉路口控制和多交叉路口控制兩種方法，但是單交叉路口控制存在很多不足的地方，主要表現為車輛即使在第一個交叉路口順利通過，也可能在第二個交叉路口遇到紅燈而停車，很大程度上阻礙了交通的快速性。目前我國的人均車輛保有量正在逐年的上升，單交叉路口控制方法已經不能滿足目前的交通狀況，需要在城市中使用多交叉路口控制方法進行交通車流量的控制，有效的解決城市交通的堵塞問題，很大程度緩解了交通壓力，保障了通行的順暢。目前很夠很好滿足這一要求的就是基于單片機的智能交通燈控制系統，交叉路口的交通信號燈可以通過程序對時間長短進行智能控制，有效的結合下一個交叉路口的交通信號燈，對道路的利用率有了很大程度的提高。

2系統設計原理

2.1紅外遙控發射電路

我們在進行智能交通信號燈系統設計的時候，一定要考慮交叉路口每個方向上的信號燈的不同變化，尤其要對每個方向上信號燈的時間、選擇進行控制，添加機車強通等功能。紅外遙控發射器、電容器、外接陶瓷諧振器三部分組成了紅外線發射電路，產生的載頻信號具有相似的脈沖寬度，通過放大的方式驅使輸出編碼信號紅外線向外發射二極管。

2.2紅外遙控接收電路

解調模塊和紅外線模塊將發射器單片機發射出的紅外線信號進行收集，放大和調節需要利用內部集成電路的方式來完成，信號通過輸出端的編碼進行脈沖處理，通過三極管將其放大，譯碼編輯接收器解調的模塊，相應的譯碼在按下發射器之后就會得出，開啟單片機控制需要進行通過或非門，中斷或者關閉單片機控制也需要進行相應的非門接入。

2.3CAN總線節點接口電路

交叉路口的交通信號燈智能控制和上位機通信控制通過CAN總線和接口模塊共同完成，初始化任務的傳播和相關數據的收發工作，主要通過CAN總線節點接口進行實現的，在CAN總線收發器和CAN總線接口位置都具有一定的抗干擾能力，為了保障CAN總線的節點抗干擾能力的提升，一般情況下不和CAN收發器進行直接有效的收發。我們采用加速高速光電隔離器的芯片達到阻礙總線上每個節點的電氣，為保障整個電路存在的意義，我們一般要保障CAN總線上所有的的電源都要處于完全的隔絕狀態，主要采用的辦法為使用小于5伏的隔離輸出開關電源和功率比較小的電源。

3系統控制方案

3.1單片機信號控制方案

交流電的變化通過單片機中單段式的控制不能很好的得到滿足，其中主要的問題和缺點我們主要采用多段式代替單段式進行解決，感應信號通過改善定時控制來實現，方案的整體運行效果要從更高的角度進行控制，我們一般稱這種方式為“感應-定時信號控制”，這種交通控制對比實際紅綠燈保持和轉換的時間在不同的周期和不同的位置下的各種情況，能夠進行精確的統計。在進行相關數據整理的時候，某個交叉路口的紅綠燈轉換時間較長或者變換過于頻繁，就說明該地區的交通情況可能發生堵塞的情況，需要采用嚴格的交通智能控制。規定時間內周期數的變化超過了以往的周期數變化范圍，那么就表示在這個時間段內，該地區的交通屬于不穩定的狀態，一般我們采用定時信號的控制方法來緩解該路段的交通壓力，車流量在規定時間內出現異常的情況就要馬上切換到定時信號控制的方式，最佳的交通信號燈轉換時間可以通過兩者相加取平均值的方式得到，如果統計的時間和記錄的時間存在差異，就要適當的采取切換運行方式和狀態，有效的適應車流量在不同時段的不同特點。

3.2紅綠燈模糊控制

一般情況下，檢測車輛的數據我們通常采用基于單片機的感應式的控制來實現，不同時刻的匹配方式通過比較合理的方式進行分析，不需要進行實時的紅綠燈交通信號的控制，可能會發生某段時間內的延時情況。延時情況的發生可能導致空等的現象，具有比較嚴格和復雜的編程要求，因此程序設計的初期階段，一定要考慮制定一套紅綠燈模糊控制體系，根據車輛在交叉路口的每個方向上的狀態，進行適當的調整，保障每個方向上的車流量保持通暢，避免出現嚴重的交通堵塞現象和超速的情況發生，實現交叉路口的最佳控制。

4系統軟件設計

C語言是編寫基于單片機的智能交通燈控制系統的主要程序，也是其最大的特點，在計算機語言當中C語言是比較通用的一種語言，具有較強的可讀性和可移植性，因此單片機上許多比較復雜的功能C語言都能進行輔助，最后得以實現。

5結語

經過以上的研究分析發現，一個城市的交通控制和交通疏導的重要手段就是采用交通信號燈的智能控制系統，隨著我國市場經濟體系的不斷發展，在城市的道路交通設施中，交通信號燈的智能控制在其中占到的比重越來越多，因此可見我們要不斷的加強基于單片機的交通燈智能控制的發展，保障我國經濟水平和城市基礎建設的進一步發展。

參考文獻：

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作者：錢進 單位：長江工程職業技術學院