基于单片机的智能交通灯控制系统实现方案分析

何悠

摘要：介绍一种基于AT89S52单片机的车流量变化动态调节时间的智能交通灯的设计方法，可自动进行流量统计；根据模糊算法分配各车道的绿灯时间，实现车流动态调节。

关键词：单片机；智能交通灯；控制系统；实现方案

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）10-0018-02

1 交通灯控制系统实现分析

（1）需要在公路十字路口的位置设置一个交通灯控制电路，并且要求南北方向和东西方向两个交叉路口的车辆交替运行，这样可以根据两个方向车流量的大小，对交通通行时间进行一定程度上的调节，避免发生交通拥堵的现象。（2）在每次绿灯变红灯的情况下，应当对黄灯的运行时间进行控制，经过几秒钟的停留，才能转变车辆开始运行。（3）在一些重点的交通干道，不仅需要红、黄、绿等指示灯以外，还需要在每一种灯亮的时间，都用数码显示管进行显示，主要是采用倒计时显示的方式，这样可以提醒司机做好车辆运行的准备。（4）一定要同步设置人行横道红、绿灯指示，这样主要是保证施工城市交通运行的稳定性。

2 单片机的智能交通灯控制系统的实现分析

2.1 硬件控制系统的实现

单片机的智能交通灯控制系统主要是由AT89S52单片机、上拉电阻、红灯、黄灯、绿灯，以两个按钮开关组合等方面组成，图1所示。同时，在硬件系统控制实现的过程中，主要是采用发光二级管来对两个路口的红黄绿灯，进行相应的模拟。并且利用AT89S52单片机中的P1口，来实现对交通灯的控制。但是，对控制连线对应的关系，也是有着一定要求，如表1所示的。

另外，在主程序执行P1口对各个点位进行良好的控制，并且利用相应的延时子程序实现良好的控制系统。但是，在控制系统运行的过程中，会产生只中断的现象，这时就是转入相应的中断服务子程序，相反的方向切换成“绿灯”，另一个方向就会转换成“红灯”，主要是避免故障发生。

2.2 软件控制系统的实现

AT89S52单片机的智能交通灯控制系统的实现，软件控制系统是其中非常重要的一个部分，因此在下面的内容中，对软件控制系统实现，进行了简要的分析和阐述：

（1）时间倒计时的实现。倒计时时间控制主要体现在交通重点的路段，并且在控制的过程中，是需要将显示的时间始终存于AT89S52单片机内部的RAM的R3中，利用系统内部的定时器，对时间进行相应的设定，将定时器工作设定方式1，时间设定为10ms，所以在定时时间達到100次的时候，其时间也就达到1s，这时的R3倒计时的时数会相应减少。另外，针对现实的部分，应当对子程序进行相应的编写，并且在定时器子程序处于定时器0的时候，就会产生中断的现象，所以这个时候就需要对显示的子程序进行相应的调整，以此保证显示器数字的准确性。

（2）模糊计算。交通信号控制是软件控制系统中重要的一项内容，主要是道路交叉口车辆有序的运行，避免发生道路交叉口出现交通拥堵的现象。其实，道路交叉口延误和拥堵等现象发生，主要是与信号周期、配时、交通量等方面有关。因此，面对这样的情况，若是想保证城市交通叉口处于正常的运行状态，应当利用模糊计算的方式，通过利用相应的公式，设置相应的目标函数，通过目标函数构建相应AT89S52单片机的智能交通灯控制系统模型，并且应当进行相应的评价，和对滞后时间和等待时间进行相应的调整，以此构成延误时间，模糊公式为：，其中，d 表示车辆平均延误；λ为绿信号；σ为饱和度；C 为信号周期；Q 为实际车流；δ为常数；ρ为总流量比，即各相位上关键流量比的和。

3 结语

综上所述，本文对单片机的智能交通灯控制系统的实现方案，进行了简要的分析和阐述，通过对硬件和软件等两大部分的分析和合计，并且通过利用公式，以此保证单片机的智能交通灯控制系统运行的准确性，实现了该项系统的科学性和合理性，进而缓解了城市交通拥堵的现象，并且这对城市的发展，也是非常有利的。

参考文献

[1]陆海全，李志军，闫非凡，吴江龙.基于单片机的智能交通灯控制系统[J].电子技术与软件工程，2016，（03）：51-53.

[2]欧玉荣，张力，王虎，王正玉.基于51单片机与nRF905收发器的无线智能控制交通灯的设计[J].陕西科技大学学报（自然科学版），2012，30（01）： 54-57.

[3]曹纯子，李业德.基于单片机的智能交通灯控制器设计[J].山东理工大学学报（自然科学版），2011，25（03）：105-107.

[4]曹纯子.基于嵌入式系统的智能交通灯管理系统的研究[D].山东理工大学，2011.

[5]孙玉芳.基于单片机的智能交通灯控制系统的研究[D].哈尔滨工程大学，2009.endprint