基于单片机的智能交通灯控制系统分析

经验交流

ＴｂｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第６期

基于车流量的智能交通灯控制系统

温志达。梁桂荣．陈碧铭．高素萍

（深圳职业技术学院自动化技术研究所，广东深圳５１８０５５）

摘要：基于卜字路几交通灯的控制需求，结合先进的ＰＬＣ控制技术与检测技术，对所设计的以车流量为核心的智能交通控制系统的

硬件结构、软件程序，功能特性进行了论述，并重点对运用地感线圈检测车流量的原理、安装方法和主控程序的设计进行了

详细的阐述，指出基于实际车流量的智能交通灯控制方法是解决城市交通问题的一种可行方法。

关键词：车流量；地感线圈，智能交通；ＰＬＣ

中图分类号：ＴＰ２９文献标识码：Ｂ文章编号：１００３—７２４ｌ（２００９）０６一０１１５一０４

ＴｈｅＴｒａｆｆｉｃＳｉｇｎａｌＣｏｎｔｒｏｌ

ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＦｌｏｗＲａｔｅｏｆＶｅｈｉｃｌｅｓ

ＷＥＮＺｈｉ－ｄａ，ＬＩＡＮＧＧｕｉ－ｒｏｎｇ，ＣＨＥＮＢｉ·ｍｉｎｇ，ＧＡＯＳｕ－ｐｉｎｇ

（ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｈｅｎｚｈｅｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０５５Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｔｒａｆｆｉｃｓｉｇｎａｌｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓａｒｅ

ｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｉｎｄｕｃｔｉｏｎｃｏｉｌｓｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｏｕｔｌｉｎｅｄ．

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｆｌｏｗｒａｔｅｖｅｈｉｃｌｅｓ；ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｃｏｉｌ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｒａｆｆｉｃ；ＰＬＣ

１引言

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关

注。人、车、路三者关系的协调越来越受到交通部门的重视，也

Ⅰ 目 录

1 绪论 .............................................................................................................................................. 1

1.1 课题研究目的 ................................................................................................................. 1

1.2 研究现状 ......................................................................................................................... 2

1.3 本文的主要工作 ............................................................................................................. 3

2 系统方案设计 .............................................................................................................................. 3

2.1 总体方案设计与分析 ..................................................................................................... 3

2.2 主控制器方案 ................................................................................................................. 4

・设计分析　

单片机智能交通灯设计　

黄　英（广东华夏技工学校，广东广州５１０９３５）　

摘要：本设计的目的在于设计出一个具有实用价值的、性价比较高的智能交通灯的控制系统。在对目前交通控制进行深入分析的基础上，　采用检测传感、实时调整智能化控制的实现技术。系统包括直行、左转、右转、以及基本的交通灯的功能，能够根据十字路口双车道车流量　

的情况控制交通信号灯按特定的规律变化。实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行等。　关键词：单片机；智能交通灯；ＡＴ８９Ｃ５２；传感器　

１单片机介绍　１．１单片机的含义　

单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，嵌入式微控　

制器等，属于第四代电子计算机。它把中央处理器、存储器、输　

入／输出接口电路以及定时器／计数器集成在一块芯片上，适合　应用于工业过程控制、智能仪器仪表和测控系统的前端装置。　

ＡＴ８９Ｃ５２系列单片机，４０个引脚中，正电源和地线两根，外　

置石英振荡器的时钟线两根，４组８位共３２个Ｉ／Ｏ口，其将通用　

的微处理器和Ｆｌａｓｈ存储器结合在一起，特别是可反复擦写的　

Ｆｌａｓｈ存储器可有效地降低开发成本。　

１．２单片机交通控制系统的功能要求　本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁　

行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示，车流量检测　

及调整，交通违规处理和紧急处理等功能。　

（１）倒计时显示。倒计时显示可以提醒驾驶员在信号灯灯色　

发生改变的时间、在“停止”和“通过”两者间作出合适的选　

择。　（２）车流量检测及调整。随着我国经济建设的蓬勃发展，交　通拥挤堵塞现象日趋严重，交通事故时有发生。一般车流量检　

测器采用传感器＋单片机矽　围器件来实现。　（３）时间手动设置。除系统根据车流量自动控制调整，也可　

以通过键盘进行手动设置，增加了人为的可控性，避免自动故　

障和意外发生，并再紧急状态下，可设置所有灯变为红灯。　

（４）紧急处理。交通路口出现紧急状况在所难免，如特大事　

1

1选题背景

今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。

信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。

关键词：AT89C51; 7448，LED

2方案论证

2.1 设计任务

设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。

东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。

2.2 方案介绍

方案1设计思想：

采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器 ， 选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状态的转换， 由于每一个模块的计数多不是相同， 这里的各模块是以预置数和计数器计数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输入要产生相应状态的下一个状态的预置数， 如图中A道和B道,分别为次干道的置数选择和主干道的置数选择。

方案2 设计思想：

由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况：