基于單機片的智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計

1、    基于單機片的智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計    曹競豪+徐天偉+鄭鵬摘 要：我國的經(jīng)濟社會不斷發(fā)展，交通行業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展階段。在城市交通中，交通紅綠燈控制系統(tǒng)非常重要，只有提高交通控制系統(tǒng)的智能水平，才能疏散交通，解決城市道路擁堵的問題。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，將單機片應(yīng)用于交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計中非常必要。文章將具體探討基于單機片的智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計，希望能為相關(guān)人士提供一些參考。關(guān)鍵詞：單機片；智能交通紅綠燈；控制系統(tǒng)設(shè)計引言進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國的城市化水平不斷提升，城市交通規(guī)模不斷擴大，在一定程度上加大了城市管理的難度。在城市交通管理中，交

2、通紅綠燈發(fā)揮著重要作用，只有發(fā)揮交通紅綠燈的實用價值，對路面交通進(jìn)行精準(zhǔn)控制，才能實現(xiàn)交通系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其與社會各個行業(yè)的融合更加緊密，智能化成為城市交通的發(fā)展趨勢。在此背景下，以單機片為基礎(chǔ)，進(jìn)行智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計勢在必行。1 單機片概述1.1 含義所謂的單機片，就是在計算機技術(shù)的支撐之下，把各種電路集中在一種芯片上，賦予單機片數(shù)據(jù)傳輸和電流輸送的功能。在單機片上有大量的串行電路，這些電路可以把系統(tǒng)中的不同結(jié)構(gòu)要素組成起來，形成動態(tài)操作系統(tǒng)，以此實現(xiàn)系統(tǒng)的高速運轉(zhuǎn)1。1.2 結(jié)構(gòu)一般來說，單機片是和其他電控設(shè)備聯(lián)合使用的。在智能交通紅綠燈設(shè)計中，需要構(gòu)建

3、智能交通系統(tǒng)，系統(tǒng)中的硬件組成要素包括單機片、芯片、數(shù)碼管、二極管、電阻、電源等等。不同組成部分承擔(dān)著不同的職能。以單機片為例，單機片可以儲存不同的控制電路。以芯片為例，芯片可以記錄智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵信息。以數(shù)碼管為例，數(shù)碼管可以儲存大量系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸。以二極管為例，二極管可以賦予交通信號燈顏色，提高交通控制的效率。以電阻為例，電阻可以控制智能交通系統(tǒng)的過電流，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1.3 型號在交通紅綠燈控制系統(tǒng)中，經(jīng)常選用at89s51型號的單機片。該型號的單機片具有極強的實用功能，一方面，at89s51單機片可以優(yōu)化智能交通系統(tǒng)的編程，另一方面，at89s51單機片可以實現(xiàn)i

4、o接口的獨立控制。在應(yīng)用這一型號的單機片之后，程序儲存器可以擴大和升級，為交通紅綠燈控制系統(tǒng)提供更多的功能信息2。2 基于單機片的智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計2.1 設(shè)計要求在以單機片為基礎(chǔ)，對智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)該滿足如下的幾個功能要求：第一，應(yīng)該保證東南西北四個方向交通信號燈的正常運行，當(dāng)東南方向的道路開啟時，西北方向交通流應(yīng)該暫時停轉(zhuǎn)。第二，應(yīng)該把準(zhǔn)行時間控制在一分鐘或兩分鐘。如果道路的車流量過大，可以設(shè)置準(zhǔn)行時間為兩分鐘，如果道路的車流量過小，可以設(shè)置準(zhǔn)行時間為一分鐘。第三，應(yīng)該明確不同交通信號燈的功能。在準(zhǔn)行車輛通過時，應(yīng)該在綠燈亮起之前，讓四個路口的黃燈同時閃爍

5、，以此為駕駛員提供提示，說明行車方向即將發(fā)生改變。第四，應(yīng)該在不同的路口安裝交通提示牌，在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支撐下，交通提示牌可以實現(xiàn)全數(shù)碼化和智能化，駕駛員和行人通過觀看交通提示牌，可以知曉道路準(zhǔn)行或禁止通行的時間。第五，應(yīng)該以單機片的基本參數(shù)作為依據(jù)，實現(xiàn)單機片的電路集合功能，同時要把單機片和數(shù)碼管結(jié)合起來，實現(xiàn)智能交通信號燈的快速轉(zhuǎn)換。在以單機片為基礎(chǔ)，對智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)該遵循如下的設(shè)計思路：智能交通信號燈的最主要功能就是穩(wěn)定城市交通運行，因此可以將智能交通信號燈分為三個不同的組成部分，第一個組成部分是剩余時間顯示，駕駛員和行人需要知曉變道剩余時間。第二個組成部分是

6、交通燈顯示，當(dāng)時間到達(dá)設(shè)定值后，交通信號燈要實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換變色。第三個組成部分是按鍵停止運行，當(dāng)?shù)缆方煌ǔ霈F(xiàn)重大事故，應(yīng)該中斷該段道路的車輛運行，對安全事故采取應(yīng)急措施3。2.2 設(shè)計實際首先是智能交通紅綠燈系統(tǒng)中的led剩余時間顯示設(shè)計。在進(jìn)行l(wèi)ed顯示設(shè)計時，應(yīng)該做到如下幾點：第一，應(yīng)該依靠網(wǎng)路信息技術(shù)，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和led顯示屏的連接。第二，在選擇交通紅綠燈的過程中，應(yīng)該讓不同燈光的位選線先后處在選通的狀態(tài)，同時讓其他燈光的位選線處在關(guān)閉的狀態(tài)，根據(jù)位選線的數(shù)碼對應(yīng)值，在顯示屏上進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。第三，應(yīng)該對led顯示屏的顯示效果進(jìn)行檢驗。如果字符段碼與實際信號燈相符，可以將led顯示屏投入到城

7、市交通之中。其次是智能交通紅綠燈系統(tǒng)中的紅綠黃燈光轉(zhuǎn)換設(shè)計。在城市交通中，不同顏色的信號燈代表了不同的交通指示，紅燈代表停止同行，綠燈代表準(zhǔn)許通行，而黃燈代表等待。在進(jìn)行信號燈轉(zhuǎn)換設(shè)計時，應(yīng)該做到如下幾點：第一，應(yīng)該以東西方向為基準(zhǔn)，進(jìn)行初始狀態(tài)的設(shè)置。東西方向的初始時間可以限制為五十五秒，黃燈的持續(xù)時間可以限制為五秒。第二，應(yīng)該以南北方向為基準(zhǔn)，進(jìn)行初始狀態(tài)的設(shè)置，南北方向的初試時間和黃燈持續(xù)時間與東西方向相同。第三，在時間設(shè)置完畢之后，要應(yīng)用計算機進(jìn)行初始循環(huán)。再次是智能交通紅綠燈系統(tǒng)中的緊急中斷設(shè)計。在城市交通中，經(jīng)常會出現(xiàn)重大緊急事故，阻礙交通的正常運轉(zhuǎn)。在進(jìn)行緊急中斷設(shè)計中，應(yīng)該做到

8、以下幾點：第一，建立一個仿真系統(tǒng)，模擬事故發(fā)生現(xiàn)場，并對模擬事故進(jìn)行程序編制，把編制之后的程序記錄在交通系統(tǒng)之中。第二，應(yīng)該根據(jù)仿真事故制定相應(yīng)的應(yīng)急方案，測試系統(tǒng)運行結(jié)果，直至測試數(shù)據(jù)能滿足交通正常運轉(zhuǎn)的需求4。3 結(jié)束語綜上所述，隨著城市化水平的不斷提升，交通行業(yè)迅速發(fā)展起來，為了保障交通的快速運轉(zhuǎn)，以單機片為基礎(chǔ)進(jìn)行智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計勢在必行。參考文獻(xiàn)1劉德新，周志文，張衛(wèi)豐.基于stc89s52單片機智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計與制作及應(yīng)用j.深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012，03：38-41.2史振江，劉佳，李靖，等.智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)a.美國james madison大學(xué)、武漢大學(xué)高科技研究與發(fā)展中心、美國科研出版社.proceedings of international conference on engineering and business management（ebm2011）c.美國james madison大學(xué)、武漢大學(xué)高科技研究與發(fā)展中心、美國科研出版社，2011：4.3莫有印，王少杰，陽泳.基于嵌入式系統(tǒng)的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計與論述j.電子世界，2015，18：107-108.4呂冠艷，王高，吳翠紅.智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計與模擬j.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013，01：5+7. 科技創(chuàng)