基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案分析

何悠

摘要：介紹一種基于AT89S52單片機(jī)的車流量變化動態(tài)調(diào)節(jié)時間的智能交通燈的設(shè)計方法，可自動進(jìn)行流量統(tǒng)計；根據(jù)模糊算法分配各車道的綠燈時間，實(shí)現(xiàn)車流動態(tài)調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；智能交通燈；控制系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)方案

中圖分類號：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）10-0018-02

1 交通燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析

（1）需要在公路十字路口的位置設(shè)置一個交通燈控制電路，并且要求南北方向和東西方向兩個交叉路口的車輛交替運(yùn)行，這樣可以根據(jù)兩個方向車流量的大小，對交通通行時間進(jìn)行一定程度上的調(diào)節(jié)，避免發(fā)生交通擁堵的現(xiàn)象。（2）在每次綠燈變紅燈的情況下，應(yīng)當(dāng)對黃燈的運(yùn)行時間進(jìn)行控制，經(jīng)過幾秒鐘的停留，才能轉(zhuǎn)變車輛開始運(yùn)行。（3）在一些重點(diǎn)的交通干道，不僅需要紅、黃、綠等指示燈以外，還需要在每一種燈亮的時間，都用數(shù)碼顯示管進(jìn)行顯示，主要是采用倒計時顯示的方式，這樣可以提醒司機(jī)做好車輛運(yùn)行的準(zhǔn)備。（4）一定要同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示，這樣主要是保證施工城市交通運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)分析

2.1 硬件控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)主要是由AT89S52單片機(jī)、上拉電阻、紅燈、黃燈、綠燈，以兩個按鈕開關(guān)組合等方面組成，圖1所示。同時，在硬件系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)的過程中，主要是采用發(fā)光二級管來對兩個路口的紅黃綠燈，進(jìn)行相應(yīng)的模擬。并且利用AT89S52單片機(jī)中的P1口，來實(shí)現(xiàn)對交通燈的控制。但是，對控制連線對應(yīng)的關(guān)系，也是有著一定要求，如表1所示的。

另外，在主程序執(zhí)行P1口對各個點(diǎn)位進(jìn)行良好的控制，并且利用相應(yīng)的延時子程序?qū)崿F(xiàn)良好的控制系統(tǒng)。但是，在控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，會產(chǎn)生只中斷的現(xiàn)象，這時就是轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序，相反的方向切換成“綠燈”，另一個方向就會轉(zhuǎn)換成“紅燈”，主要是避免故障發(fā)生。

2.2 軟件控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

AT89S52單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，軟件控制系統(tǒng)是其中非常重要的一個部分，因此在下面的內(nèi)容中，對軟件控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行了簡要的分析和闡述：

（1）時間倒計時的實(shí)現(xiàn)。倒計時時間控制主要體現(xiàn)在交通重點(diǎn)的路段，并且在控制的過程中，是需要將顯示的時間始終存于AT89S52單片機(jī)內(nèi)部的RAM的R3中，利用系統(tǒng)內(nèi)部的定時器，對時間進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，將定時器工作設(shè)定方式1，時間設(shè)定為10ms，所以在定時時間達(dá)到100次的時候，其時間也就達(dá)到1s，這時的R3倒計時的時數(shù)會相應(yīng)減少。另外，針對現(xiàn)實(shí)的部分，應(yīng)當(dāng)對子程序進(jìn)行相應(yīng)的編寫，并且在定時器子程序處于定時器0的時候，就會產(chǎn)生中斷的現(xiàn)象，所以這個時候就需要對顯示的子程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以此保證顯示器數(shù)字的準(zhǔn)確性。

（2）模糊計算。交通信號控制是軟件控制系統(tǒng)中重要的一項(xiàng)內(nèi)容，主要是道路交叉口車輛有序的運(yùn)行，避免發(fā)生道路交叉口出現(xiàn)交通擁堵的現(xiàn)象。其實(shí)，道路交叉口延誤和擁堵等現(xiàn)象發(fā)生，主要是與信號周期、配時、交通量等方面有關(guān)。因此，面對這樣的情況，若是想保證城市交通叉口處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)利用模糊計算的方式，通過利用相應(yīng)的公式，設(shè)置相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，通過目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建相應(yīng)AT89S52單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)模型，并且應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的評價，和對滯后時間和等待時間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以此構(gòu)成延誤時間，模糊公式為：，其中，d 表示車輛平均延誤；λ為綠信號；σ為飽和度；C 為信號周期；Q 為實(shí)際車流；δ為常數(shù)；ρ為總流量比，即各相位上關(guān)鍵流量比的和。

3 結(jié)語

綜上所述，本文對單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，進(jìn)行了簡要的分析和闡述，通過對硬件和軟件等兩大部分的分析和合計，并且通過利用公式，以此保證單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)系統(tǒng)的科學(xué)性和合理性，進(jìn)而緩解了城市交通擁堵的現(xiàn)象，并且這對城市的發(fā)展，也是非常有利的。

參考文獻(xiàn)

[1]陸海全，李志軍，閆非凡，吳江龍.基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，（03）：51-53.

[2]歐玉榮，張力，王虎，王正玉.基于51單片機(jī)與nRF905收發(fā)器的無線智能控制交通燈的設(shè)計[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，30（01）： 54-57.

[3]曹純子，李業(yè)德.基于單片機(jī)的智能交通燈控制器設(shè)計[J].山東理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，25（03）：105-107.

[4]曹純子.基于嵌入式系統(tǒng)的智能交通燈管理系統(tǒng)的研究[D].山東理工大學(xué)，2011.

[5]孫玉芳.基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)的研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2009.endprint