AT89C51单片机智能交通灯控制系统设计+源代码(3)
第四章为智能交通灯控制系统的软件设计，分析系统总流程，各部分原理，采用Keil软件中的C语言编程。
第五章为智能交通灯控制系统的仿真成果，绘制硬件电路PCB原理图，硬件电路板实物，Protues软件上十字路口智能交通灯控制系统的仿真，道路高峰期和非高峰期的交通状态展示。
最后为本文的总结。
2 智能交通灯控制系统总体设计
交通信号灯通常位于十字路，除安装有红，绿和黄三色指示灯外，往往还有一个倒计排来显示剩余时间。理论上，交通灯可以根据车流量的多少按设定的固定时间间隔轮流显示。但是实际的道路上不同时段的车流量不断发生变化，比如每天早上7:00-9:00和晚上18:00-20:00的上下班高峰期时的车流量就比平时明显增加。考虑到车辆在刹车制动和启动制动时都需要耗费一定时间，此时如果交通灯的显示和转换时间和平时相同，就会使得道路拥挤，难以保证道路通畅。例如，若正常情况下一个车道40s内能通过40部车辆，但是在55s内它能够通过60部车辆。原因就是更长的通行时间减少了车辆启动、制动情和等待黄灯的时间[4]。为了在车流量高峰期时增加红绿灯的显示时间本文设计的智能交通灯控制系统可以根据不同时段的交通流量来自动调节红绿灯的显示。
2.1 系统的通行方案设计
本文设定的十字路口交通灯的通行方案为：东西南北两个方向交叉路口的交通灯交替显示，且能根据一天时间段不同车流量自行调节显示时间。绿灯熄灭后要求变为黄灯亮5s，再变为亮红灯，此时另一方向变为绿灯，通行禁行方向转变。在十字路口加设数码管进行变灯倒计时显示。
十字路口的交通灯，任意时刻只允许东西、南北方向中一个通行车辆，另一个禁行，接着有一段过渡时间，然后再转换禁行和通行方向。交通灯显示状态分为四种，开始显示状态一，接着转换至状态二，转换至状态4后，再从状态一开始循环[4]，如表3-1所示。
表3-1 交通状态及表示灯状态
状态1 状态2 状态3 状态4
南北向 通行 等待变换 禁行 等待变换
东西向 禁行 等待变换 通行 等待变换
南北红灯 0 0 1 1
南北黄灯 0 1 0 0
南北绿灯 1 0 0 0
东西红灯 1 1 0 0
东西黄灯 0 0 0 1
东西绿灯 0 0 1 0
注：0表示灯灭，1表示灯亮。
智能交通灯的显示状态：
一是平常时间段红绿灯的四种状态：a. 南北绿灯亮40s，绿灯在倒计时5s时开始闪烁，1s闪烁一次，同时蜂鸣器开始发声直至0s。b. 南北亮黄灯，持续5s；此时东西向保持红灯亮。c. 接着东西绿灯亮40s，绿灯在倒计时5s时开始闪烁，1s闪烁一次，同时蜂鸣器开始发声直至0s；此时南北亮红灯。d. 东西亮黄灯，持续5s；此时南北向保持红灯亮。
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