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北京联合大学实验报告课程（项目）名称：过程控制学院：自动化学院专业：自动化班级：0910030201 学号：2009100302119 姓名：张松成绩：2012年11月14日实验一交通灯控制一、实验目的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，掌握交通灯控制的多种编程方法，掌握顺序控制设计技巧。
二、实验说明信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，按以下规律显示：按先南北红灯亮，东西绿灯亮的顺序。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持25秒，南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮……如此循环，周而复始。
如图1、图2所示。
图 1图 2三、实验步骤1．输入输出接线输入SD 输出R Y G 输出R Y G I0.4 东西Q0.1 Q0.3 Q0.2 南北Q0.0 Q0.5 Q0.42.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。
3.启动并运行程序观察实验现象。
四、参考程序方法1：顺序功能图法设计思路：采用中间继电器的方法设计程序。
这个设计是典型的起保停电路。
方法2：移位寄存器指令实现顺序控制移位寄存器位（SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。
S_BIT指定移位寄存器的最低位。
N指定移位寄存器的长度和移位方向（移位加=N，移位减=-N）。
SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。
该指令由最低位（S_BIT）和由长度（N）指定的位数定义。
方法3：利用定时器实现思路：利用多个定时器逻辑组合实现控制时序。
五、思考题1．实验中遇到的问题？如何解决的？2．对单一顺序控制—交通灯控制的几种实现方法技巧进行总结。
自动控制原理及应用自动控制是一种利用设备和技术手段，在无人干预的情况下实现对一些系统、过程或设备的控制和调节。
自动控制的原理基于传感器采集到的信号，经过计算和分析后，再通过执行器对系统进行调节，使得系统在一定的指令下能够自动地运行并达到所需的状态。
自动控制的原理主要包括信号采集、信号处理、控制器设计和执行器控制四个要素。
首先，信号采集是自动控制的基础。
传感器能够将各种物理量转换为电信号，并将其传递给控制系统。
常用的传感器有温度传感器、压力传感器、光传感器等，它们可以实时地监测系统的状态和变化。
其次，信号处理是对采集到的信号进行分析和处理，提取出有用的信息，并根据需要进行滤波、放大、调整等操作。
信号处理的目的是确保信号的准确性和稳定性，为控制器提供可靠的输入。
然后，控制器设计是自动控制的核心。
控制器根据信号处理得到的信息，根据预先设定的控制策略和算法，计算出当前的控制量，并根据控制信号来调节控制对象。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器、微分控制器，以及经典的PID控制器。
最后，执行器控制是将控制信号转化为动作，对系统进行实际的调节。
执行器可以是电动阀门、电机、液压缸等，通过控制信号来改变其位置、速度或力，从而达到对系统的控制目的。
自动控制的应用非常广泛，涵盖了各个领域。
在工业自动化中，自动控制被应用于生产过程中的温度控制、压力控制、流量控制等环节，提高了生产效率和产品质量，降低了人为操作的风险。
在交通运输领域，自动控制被广泛应用于交通信号灯控制、车辆导航系统和自动驾驶系统中，提高了交通的安全性和效率。
在航空航天领域，自动控制被应用于飞行器的姿态控制、导航和飞行管理系统中，保障了飞行器的安全和可靠运行。
在医疗领域，自动控制可以实现对生命体征、药物剂量和医疗设备的自动控制，提高了医疗治疗的精度和效果。
此外，自动控制还广泛应用于环境监测、能源管理、智能家居等领域，提高了生活质量和资源利用的效率。
总之，自动控制作为一种高效、准确、可靠的技术手段，已经成为现代工业化社会不可或缺的重要组成部分。
自动控制系统的基本原理与技术自动控制系统是一种能够自主调节、控制和监测的系统，广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、通信网络、航空航天等。
它通过感知、决策和执行三个步骤，实现对被控对象的精确控制。
在本文中，我们将介绍自动控制系统的基本原理与技术，并探讨其在现代社会中的应用。
一、自动控制系统的基本原理自动控制系统的基本原理可以总结为反馈控制和前馈控制两种方式。
1. 反馈控制反馈控制是根据被控对象的实际状态与期望状态之间的差异进行调整的一种控制方式。
它通过传感器获取被控对象的输出信号，并将其与预期输出进行对比。
差异信号经过控制器的处理后，通过执行器对被控对象的输入进行调整，使实际输出逐渐趋向于期望输出。
反馈控制可以实现对系统的稳定性和精确性的控制，常用于对动态系统的调节。
2. 前馈控制前馈控制是根据被控对象的输入信号与期望输入信号之间的差异进行调整的一种控制方式。
它通过控制器对期望输入信号进行处理，并将处理后的信号直接作用于被控对象的输入端，以抵消外部扰动对系统的影响。
前馈控制可以提前对系统进行补偿，有效地减小了反馈控制的误差，常用于对静态系统的调节。
二、自动控制系统的基本技术自动控制系统的实现涉及多种基本技术，包括传感器、控制器和执行器等。
1. 传感器传感器是自动控制系统中用于感知被控对象状态的装置。
它可以将物理量、化学量或其他特定量转化为电信号，并传输给控制器。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的准确性和响应速度直接影响着控制系统的性能。
2. 控制器控制器是自动控制系统中用于处理输入信号并生成控制信号的核心组件。
它根据传感器获取的信息和预设的控制策略，计算出对被控对象的调节量，并将调节信号发送给执行器。
常见的控制器有PID控制器、模糊控制器、模型预测控制器等。
控制器的设计和调节方法直接影响着控制系统的性能表现。
3. 执行器执行器是自动控制系统中用于执行控制信号的装置。
基于传感器技术的智能交通控制系统设计与实现智能交通控制系统是一个复杂多样的系统，它包括许多技术和设备。
其中，传感器技术是智能交通控制系统的核心技术之一。
传感器技术的应用，改变了传统交通控制的方式，使得交通控制系统更加智能化和高效化。
传感器技术的应用，可以实现交通信息的实时采集和传输。
将传感器技术应用于交通控制系统中，可以让系统更加灵活高效。
传感器可以用来采集车辆数量、车速、车型、车辆间距等信息。
同时，传感器还可以用来采集道路的状况，例如路面温度、路口交通流量、道路湿滑程度等信息。
传感器可以将这些信息传输给智能交通控制系统，从而帮助系统准确把握道路状况和车辆流量。
传感器技术还可以用来实现交通信号的自适应控制。
交通信号自适应控制是根据道路交通状况和交通信号的实时调节来实现的。
通过传感器技术的应用，可以实现交通信号的自适应控制。
传感器采集到的车流量数据可以通过智能交通控制系统进行分析处理，从而自动调节交通信号的绿灯时间。
当车流量较大时，交通信号的绿灯时间会自动加长，从而减少车辆排队等待时间和拥堵情况。
除此之外，传感器技术的应用还可以实现交通事故的监控和处理。
传感器可以用来采集车辆的位置、速度、加速度等信息。
当发生交通事故时，传感器会自动启动报警机制，并将相关信息传输给智能交通控制系统。
系统可以通过采集的信息，快速、准确地判断事故发生的位置和程度，从而帮助交通部门及时处理和疏导事故现场。
在智能交通控制系统中，传感器技术的应用可以提高系统的精确性和效率。
但是，传感器技术的应用还面临一些挑战。
例如传感器的价格较高，安装和维护成本也比较高。
此外，不同厂家生产的传感器，其性能和精度也存在差异，这对智能交通控制系统的应用提出了更高的要求。
综上所述，传感器技术对智能交通控制系统的应用有着重要的意义。
通过传感器技术的运用，可以实现交通信息的实时监测、交通信号的自适应控制、交通事故的判断和处理等功能，改善交通拥堵、提高交通安全和效率。
智能交通信号灯控制系统的设计与实现一、绪论智能交通信号灯控制系统是一种广泛应用于城市交通管理领域的高科技产品。
在现代城市中，交通拥堵与环境污染是一个不可避免的问题。
其中最重要的因素之一是交通信号灯的控制，因为它直接影响到城市交通的流畅性与安全性。
智能交通信号灯控制系统的设计与实现，旨在解决传统交通信号灯的不足之处，提高交通信号灯的智能化水平，为城市的交通管理提供更好的帮助与支持。
二、研究现状目前，国内外对智能交通信号灯控制系统的研究与开发已经取得了一定的进展。
传统的交通信号灯采用定时控制的方式，但是这种控制方式很难适应交通流量的变化。
因此，研究人员开始引入计算机技术、智能控制技术和传感器技术等，加强智能交通信号灯的控制能力。
国外智能交通信号灯控制系统的研究，主要集中在人工神经网络、模糊控制、遗传算法和神经网络等优化算法方面。
例如，英国南安普敦大学的Wen-Hua Chen等人针对城市交通信号灯控制中存在的问题，提出了多目标遗传算法来优化信号灯的控制方式。
结果表明，在交通压力较大的情况下，该算法可以显著提高信号灯的控制性能。
国内智能交通信号灯控制系统的研究，主要集中在信号灯控制算法的优化方面。
例如，华南理工大学的王健研究组提出了基于遗传算法的智能交通信号灯控制系统。
该系统采用遗传算法优化交通信号灯控制时序，结果表明，在高峰交通流量的情况下，平均延误时间可以降低40%以上，交通效率可以提高30%以上。
三、智能交通信号灯控制系统的设计1. 系统结构设计智能交通信号灯控制系统的整体结构包括传感器获取交通流量信息、控制器控制信号灯的时序和显示器显示交通流量和信号灯状态等部分。
其中，传感器模块和控制器模块通过通信模块进行信息交互，实现自适应控制的智能化操作。
2. 控制算法设计在智能交通信号灯控制系统的控制算法设计中，首先需要建立交通模型，并根据实时交通信息动态调整各个控制参数。
常见的交通模型包括Queueing Network、Cell Transmission Model等。
基于传感器网络的智能交通信号控制系统设计智能交通信号控制系统是基于传感器网络的一种高效、智能的交通管理系统。
它可以通过搜集并分析道路上的交通信息，来实现对交通信号的自动优化调整，从而提高交通效率、减少拥堵和事故，为城市交通提供更智能、安全、便利的服务。
智能交通信号控制系统主要由传感器网络、数据处理算法、交通信号控制器等组成。
传感器网络是系统的基础，通过在道路上设置各种传感器，如车辆检测器、雷达、摄像头等，可以实时搜集道路上的交通信息，如车辆流量、速度、密度等。
这些传感器节点将搜集到的数据传输到数据处理中心。
数据处理算法是智能交通信号控制系统的核心部分，它对收集到的交通数据进行处理和分析，研究交通规律，并根据实时交通情况进行动态调整信号配时方案。
根据道路上车辆的流量和速度等参数，算法可以评估交通流的情况，分析瓶颈、拥堵点和地区交通运行状态，并根据实际需要调整信号灯的配时策略。
传感器网络和数据处理算法的配合使用，使得交通信号控制系统能够更加准确地分析交通状况，并根据分析结果进行灵活调整。
例如，当某个路口的车辆流量较大时，系统可以将该路口的信号配时调整为绿灯时间延长，以减少车辆等待时间，提高交通流动性。
而当某个道路拥堵时，系统可以利用管控区域的传感器和数据处理算法，将拥堵路段的交通信号调整为配时较短，以减少交通堵塞。
智能交通信号控制系统设计的核心目标是提高交通效率和减少交通事故。
通过合理的信号配时调整，系统可以实现交通流的优化和平衡，减少交通拥堵和交通事故的发生。
同时，它还可以提高道路利用效率，减少交通能耗和排放，降低了对环境的污染。
除了上述核心功能，智能交通信号控制系统还可以实现其他一些辅助功能，如实时监控、指挥调度、违法监控等。
通过与其他智能交通设备的联动，如交通监控摄像头、电子警察等，系统可以实现综合的交通管理和优化，为城市交通提供更智能化、信息化的服务。
总之，基于传感器网络的智能交通信号控制系统是一种高效、智能的交通管理系统，它通过搜集和分析交通数据，并根据实时交通情况进行信号灯的自动优化调整，能够提高交通效率、减少拥堵和事故，为城市交通提供更智能、安全、便利的服务。
自动控制系统的定义自动控制系统是指通过感知和判断外界环境的变化，采取相应的控制策略，实现对被控对象的自动控制的一种系统。
它是由传感器、执行器、控制器和被控对象组成的闭环反馈系统。
传感器是自动控制系统的感知器，通过感知环境中的各种物理量变化，将其转化为电信号或其他形式的信号，并传递给控制器。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。
传感器的作用是将外界的变化转化为控制系统能够理解和处理的信号。
执行器是自动控制系统的执行部件，根据控制器的指令，将电信号或其他形式的信号转化为物理动作，实现对被控对象的控制。
例如，电机、液压缸等都可以作为执行器使用。
控制器是自动控制系统的决策者和指挥者，它接收传感器传递过来的信号，经过处理和判断，产生相应的控制策略，并将控制信号发送给执行器。
控制器可以是硬件电路，也可以是计算机程序。
被控对象是自动控制系统中需要进行控制的物理对象，它可以是一个机械设备，也可以是一个化工过程，甚至是一个生物系统。
被控对象的状态和特性会受到外界环境的影响，通过自动控制系统的控制，可以实现对被控对象状态的稳定、优化或改变。
自动控制系统的基本原理是闭环反馈控制。
在系统中，控制器接收传感器传递过来的信号，根据预设的控制算法进行处理，并输出控制信号给执行器。
执行器根据控制信号的指令，对被控对象进行控制。
被控对象的状态发生变化后，传感器会再次感知到环境变化，并将新的信号反馈给控制器。
控制器根据反馈信号对系统进行调整，形成一个闭环的反馈循环。
通过不断地感知和调整，自动控制系统可以实现对被控对象的精确控制。
自动控制系统的应用非常广泛。
在工业领域，自动控制系统可以用于生产线的自动化控制、机器人的运动控制等。
在交通领域，自动控制系统可以用于交通信号灯的控制、自动驾驶汽车的控制等。
在航空航天领域，自动控制系统可以用于飞行器的导航和稳定控制等。
在生活中，自动控制系统可以用于家庭电器的智能化控制、智能家居的控制等。
基于传感器技术的城市路灯自主控制系统的设计与实现随着科技技术的不断发展，城市的建设和管理也逐渐向智能化、信息化方向发展。
在城市中，路灯是非常重要的元素，它们保障了人们夜间出行的安全，增强了城市的观赏性，对于城市建设和管理也扮演着不可替代的角色。
然而，传统路灯存在许多局限性，如能源浪费、环境污染等问题。
因此，将路灯智能化、自主化，对于提升城市管理的效率、减少资源浪费有着重要意义。
传感器技术是路灯智能化的重要手段，它可以通过感知环境的变化来实现自主控制。
基于传感器技术的城市路灯自主控制系统设计可以通过感知环境的变化来实现自主控制，从而使城市路灯更加智能、高效、环保。
本文将详细介绍基于传感器技术的城市路灯自主控制系统的设计与实现。
传感器技术的介绍传感器技术是指将非电信号（如声音、光、温度等）转换为电信号，以便传输或处理的技术。
传感器技术的应用范围广泛，例如医疗、环保、军事、航空、交通等领域。
传感器种类繁多，包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器等，它们可以感知环境中的变化并转化为电信号进行处理。
基于传感器技术的城市路灯自主控制系统的设计城市路灯是城市夜间照明的重要组成部分，传统路灯的亮度调节方式为定时或手动调节，缺乏智能化、自主化。
基于传感器技术的城市路灯自主控制系统设计可以感知人流、车流、天气等因素，通过自主控制路灯亮度，使其适应环境变化，从而达到节能、环保的效果。
1.传感器模块设计传感器模块是基于传感器技术的城市路灯自主控制系统的核心部件，它通过感知环境中的温度、湿度、光线等变化，将其转化为电信号，进行处理和分析，从而实现自主控制路灯的亮度调节。
传感器模块设计需要考虑以下几个方面：（1）选择合适的传感器传感器的种类很多，例如温度传感器、湿度传感器、光线传感器等，选择合适的传感器是非常关键的。
例如，在城市路灯中，应该选择灵敏度高、响应速度快的光线传感器，以及可靠性高、抗干扰强的温度传感器。
（2）传感器模块硬件设计传感器模块硬件设计需要配合选用的传感器，设计相应的电路板、接口以及与控制系统的通信接口，以确保其顺畅工作，并完成数据传输的功能。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201621444021.3(22)申请日 2016.12.27(73)专利权人 江苏鼎集智能科技股份有限公司地址 225000 江苏省扬州市扬子江中路186号智谷综合体B楼15层(72)发明人 朱金荣 陈萍 夏长权 (51)Int.Cl.G08G 1/07(2006.01)G08G 1/08(2006.01)(54)实用新型名称一种基于压力传感器的智能交通信号灯控制系统(57)摘要本实用新型公开了一种基于压力传感器的智能交通信号灯控制系统，包括信号灯、计时单元、控制器和设置在4个路口的压力传感器；所述信号灯包括底座、设置在底座上的立柱和设置在立柱上的灯头，所述立柱上设有4个图像采集单元，4个图像采集单元中每个图像采集单元分别朝向4个路口的其中一个；所述立柱上还设有光强传感器，所述灯头朝向每个路口具有一个红灯和一个绿灯，所述4个红灯和4个绿灯均能以第一亮度亮起或以第二亮度亮起，所述第一亮度大于所述第二亮度。
本实用新型的信号灯系统能够智能切换红绿灯。
权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 206451357 U 2017.08.29C N 206451357U1.一种基于压力传感器的智能交通信号灯控制系统，其特征在于，包括信号灯、计时单元、控制器和设置在4个路口的压力传感器；所述信号灯包括底座、设置在底座上的立柱和设置在立柱上的灯头，所述立柱上设有4个图像采集单元，4个图像采集单元分别朝向4个路口；所述立柱上还设有光强传感器，所述灯头朝向每个路口具有一个红灯和一个绿灯，所述4个红灯和4个绿灯均能以第一亮度亮起或以第二亮度亮起，所述第一亮度大于所述第二亮度。
2.根据权利要求1所述的基于压力传感器的智能交通信号灯控制系统，其特征在于，所述基于压力传感器的智能交通信号灯控制系统还包括能够与远程控制中心通信的远程通信单元。
• 58•智能压力红绿灯四川师范大学工学院 陈祎林 沈林松 苏云垒 郭 力 张慧娴【摘要】本文基于STC89C52单片机设计了一个结构简单、功能完善、价格便宜的红绿灯，主要用于改善现有的红绿灯功能单一的缺陷，可实现红绿灯时间的智能调控以及发生紧急情况时的声光报警。
此系统采用反射式光电传感器和电阻应变式压力传感器，分别将光信号和压力信号转变为电信号。
通过采集路口的这两种信号来统计路口当前的人数，信号经过单片机处理后完成红绿灯时间的调控以及相关字符的显示。
此系统电路结构简单、实用性强，扩展后可用于改善现有的交通控制系统。
【关键词】智能红绿灯；单片机；交通控制1.绪论1.1 设计来源随着经济的不断发展，城市里面的机动车越来越多，随之而来的问题也层出不穷。
其中一个较为严重的问题就是在交通中，对于行人和机动车通行马路的协调问题。
前几年有一个热门的词，叫做“中国式过马路”，这虽然是对国民素质的一种调侃，但不可否认的是路口的红绿灯本身就存在着一定的问题即切换时间不合理，这不仅没有起到促进交通的作用反而会使人们的心情浮躁，进而产生了“中国式过马路”这种不合理的现象。
通过对路口的观察我们不难发现在一个红绿灯路口行人进入等待区主要是由图1所示的1、2、3三个面进入。
而过马路主要是由4这个面出去。
由此本文设计了一个通过反射式光电传感器和压力传感器统计人数的系统，通过人数来合理调整红绿灯时间的智能红绿灯，同时在4这个面检测有无行人闯红灯。
这样就能有效的改善现有普通红绿灯的很多缺点，比如：切换时间不合理、缺乏行人闯红灯的检测装置。
图1 路口示意图1.2 反射式光电传感器与电阻应变式压力传感器简介1.2.1 反射式光电传感器自带一个光源和一个光接收装置，光源发出的光经过待测物体的反射被光敏元件接收，再经过相关电路的处理得到所需要的信息。
可以用来检测地面明暗和颜色的变化，也可以探测有无接近的物体。
图2 反射式光电传感器图3 反射式光电传感器人数统计流程图1.2.1 电阻应变式压力传感器电阻应变式压力传感器是一种利用电阻应变效应，将力学量转换为电信号的结构型传感器。
基于压力传感器的信号灯自动控制系统
作者：李承远
来源：《中国科技纵横》2017年第04期
摘要：目前常用的人行横道信号灯无法对实际的交通进行自动调控，因此会耗费行人和车辆大量的等待时间。
在此基础上，本文提出基于压力传感器的信号灯控制系统。
该系统将该装置放置于人行横道的等待区域地面上，当有行人经过时，压力传感器会检测到压力并输出相应的信号，从而判断是否有行人在等待红绿灯。
该装置实现了对信号灯的自动调控，根据行人状态控制信号灯的变换，一定程度上缓解了交通拥堵问题。
关键词：压力传感器；人行横道；信号灯控制
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）04-0043-02
当今，随着社会发展，交通日益繁忙，许多地方出现交通拥堵现象，给行人及车辆的出行带来极大的不便。
为了缓解这一问题，智能交通系统[1]受到国内外的重视。
其中，红绿灯的控制是重要的组成部分。
目前，绝大多数的红绿灯无法根据实际交通状况进行动态调整。
因此，如果没有行人通过人行横道时，也会因为等红灯而耽误路口车辆的通行。
按钮式红绿灯的出现能在一定程度上缓解交通拥堵情况的发生，使行人的出行更加便利。
当行人按下红绿灯控制按钮，人行横道的绿灯变亮，行人可以通过人行横道；当按钮没有被按下时，人行横道对应的信号灯保持在红灯的状态，使车辆始终能够通行。
但该红绿灯需要更多的人了解并正确使用，目前还未广泛普及。
针对以上问题，本文提出了基于压力传感器的信号灯自动控制系统。
1 压力传感器
传感器是能够直接进行信息检测，并且将得到的信息转化为相应的电信号或者其他形式的信号，最终进行输出的一种检测器件。
通过传感器可以快速且准确的获得需要的信息，从而进行下一步处理。
因此，传感器技术[2]在自动控制中中扮演着极其重要的角色。
目前，传感器技术已经普遍应用在人们的生活中。
例如，声控灯就是利用了声音传感器，当检测到声音时，灯光变亮，否则灯光关闭；恒温空调则利用了温度传感器，当室内的温度高于空调设置的温度时，空调不再加热，否则继续加热；而体重计则是利用了压力传感器，将人的压力信号以体重的形式进行显示。
本文提出的信号灯控制系统首先需要利用压力传感器将行人经过的信息进行检测，并根据检测到的信号进行红、绿灯的交替变换控制，所以本文接下来对压力传感器的相关知识进行具体介绍。
压力传感器[3]是目前在工业控制及日常生活中极其常用的一种传感器，它的工作原理是将压力信号转化成电信号，从而利用采集电路进行压力信号的采集。
压力传感器有多种不同的类型，这些不同类型的传感器能够根据其特性的不同应用在特定领域，接下来对其中的一些类型进行介绍。
压电式压力传感器是基于压电效应进行压力测量。
压电效应指的是压力与电场之间的转换关系，其中正压电效应指的是当敏感元件受到外力作用时，两个表面会产生电荷，从而表现出电场的形式；而负压电则表示当敏感元件在电场的作用下，会产生相应的机械变形，从而表现出压力存在的形式。
压电式压力传感器进行压力测量利用的就是正压电效应。
当传感器感受到外界压力时，传感器内部的敏感元件会产生能够测量的电量，通过检测电量大小能够感知到外界压力大小。
电容式压力传感器能够通过电容敏感元件将压力转换为相应的电量进行输出。
电容式压力传感器将金属薄膜作为电容器的一极，当电容器受到外界压力作用时，金属薄膜产生变形，从而造成电容器两极之间的距离发生变化，从而改变其电容量。
随着压力的不同，薄膜的变形程度也不相同，因此会造成电容值不同。
电容式压力传感器可以通过检测该电容值的大小进行压力的测量。
压阻式压力传感器是基于半导体的压阻效应进行压力测量。
当半导体受到作用力时，其电阻率发生变化，从而导致电阻变化，因此可以用来进行压力检测。
电阻式压力传感器常用四个不同方向上的电阻组成惠斯通电桥，其示意图如图1所示。
当传感器感受到压力时，四个电阻的阻值发生变化，从而导致其输出的电压发生相应变化。
当传感器感受到的压力值不同时，电阻的阻值也会随之发生相应的变化，因此可以通过测量输出的电压值进行压力大小的检测。
除了上述详细介绍的压力传感器外，压力传感器还包含其他多种类型。
其中，压阻式压力传感器由于价格低、结构简单、工作可靠等优点，成为在日常生活中应用最多的一种压力传感器，它对于压力的测量上限可达60MPa[4]。
压力传感器作为常见的传感器，已经得到了充分的研究，它在检测行人状态方面也已经有了一些应用。
文献[5]利用压力传感器进行灯具的控制。
当检测到人出现时，相应的灯具才会变亮，否则灯具保持在关闭的状态，该系统能够在一定程度上解决灯具的耗电问题。
文献[6]采用压力传感器进行老人的摔倒检测，对于正常行走以及跌倒后的状态进行多次实验，得到足够多的样本，以进行老人摔倒的判断。
由上述分析可知，压力传感器能够用于行人的检测。
2 信号灯控制系统设计
本文将从传感器的布置方式及算法设计这两部分来进行介绍。
首先是传感器布置方面。
本文提出的信号灯自动控制系统是将压力传感器布置在人行横道的路口，即行人在通过人行横道前所在的等待红绿灯通行处。
为了扩大行人等待的范围，在路口放置多个压力传感器，其布置示意图如图2所示。
其中，压力传感器的数目由路口的大小及传感器的感知区域范围来共同确定，因此具体数目可在实际应用中进行调节以适应不同情况。
这种传感器的布置方式通过多个传感器的协调配合，增大了对于压力的感知范围。
当有行人进入等待区域时，其中的某些压力传感器就会输出相应的信号，从而进行行人的判断。
当某个传感器检测到行人时，输出为1，否则输出为0。
接下来进行信号灯控制系统的算法设计。
由于本系统采用了多个传感器进行压力感知，因此需要将所有压力传感器的输出信号进行综合考虑。
若所有传感器均输出为0，则认为等待区域范围内均不存在行人。
当所有传感器中有一个输出为1，则认为有行人经过该等待区域，但此时传感器的输出仅仅代表着等待区域内只有该时刻存在行人，前几秒及后几秒的状态均是未知。
因此，可能发生的情况有两种，分别为：（1）该行人在路口待绿灯灯，进而通过该人行横道；（2）该行人仅仅是路过该检测区域，不需要通过人行横道。
此时需要进行进一步判断。
对此，本文提出的解决方案是：输出为1，则代表该行人在等待区域内已经持续等待
10s，则认为行人在等待信号灯，此时，信号灯变绿，并保持绿灯状态15s，随后，信号灯变红。
循环检测。
该算法综合考虑了等待区域内所有传感器的输出信号，在行人等待信号灯的识别过程中，不仅考虑了某一时刻的检测信息，更是将某一时段内的信息全部考虑在内，因此更加可靠。
3 结语
本文通过对压力传感器的介绍和信号灯控制系统的设计，为未来压力传感交通信号灯的设计提供了可能。
本系统结构简单，操作可行，具有自动控制，对优化城市交通有重要意义。
本文提出的基于压力传感器的信号灯控制系统为初步研究阶段，存在的不足将在未来研究中进行进一步修改和完善。
参考文献
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