基于Arduino的智能交通信号灯设计+程序(3)
解决交通问题的方法一个是增加交通设施的建设，但是在交通设施建设发展期间，交通问题依然存在，又需要另外的办法来缓解交通压力，那么我们只有在交通信号控制系统上下功夫，我们需要采取智能化的交通控制系统来控制，智能交通系统简称为ITS（Intelligent Transportation Systems），对车流量进行检测，对于车流高峰期采取延时设置，从而实时准确高效地控制交通系统。
本论文用Arduino来设计智能交通控制系统，是基于其开放性，可以集思广益在设计过程中获取好的设计理念以及方法，本论文设计一个对于车流量检测进而对其通行时间实时改变的控制系统，这对与缓解交通拥堵，减轻车流量负担很有帮助。
1.2研究意义
由于交通量的快速增长，道路建设的发展跟不上变化，交通管理系统不完善，扩建道路没有起到明显的效果。而城市当中十字岔路、多叉路的情况也决定了道路交通必然发生交通拥堵的状况。所以，为了使城市交通设施得到最大程度的运用，对交通拥堵带来的压力起到最大的缓解作用，已经成为各部门最需要解决的问题。这种情况下，交通信号灯发挥着重要作用。交通灯的设计目的是尽可能的增大绿信比（即延长绿灯的时间），但是又需要考虑到另一方向的通行时间避免另一方向造成交通拥堵。因此，智能化交通系统对社会发展以及人们的生活具有不可代替的作用。
该设计的最终目的就是为了减缓交通流量带来的压力，当然也是为了针对不同路段的交通问题设计不同功能的交通灯，采用具体问题具体分析的方法，不同问题采取不同解决办法。智能交通灯的设计目的也是为了减少交通事故的发生，我国每年因为交通事故造成的交通拥堵的事件不在少数，这就给人们以及社会造成生命财产的损失，这是多么不应该发生的。如果拥有智能化的交通系统，合理分配通行时间，对于违规车辆进行监控，并对其进行积分处罚、罚款等一系列强制性措施，从根本上对人们的出行起到警示作用。当然，安全出行还需要每一位公民提高自我保护和遵守交通规则的意识，只有这样，交通灯的作用才能发挥。
智能交通灯的设计从浅显意义上来说，确实是为了减轻车流量带来的压力，可是如果我们往深处想一想，交通通畅可以使人们在交通上所花费的时间缩短，提高生活的效率，现代社会的经济快速发展，为了在短时间里创造更大的价值，人们不得不争取时间去工作、学习，不断提高自己。智能交通灯的设计就能每天为人们减少不少的时间。当然，智能交通灯的设计目的不止如此，虽然该设计并不能从根本上解决汽油燃烧给环境造成的破坏，但是这确实是一种减小破坏的方法。当然要从根本上解决交通拥挤的问题，还是要建立更多交通线、多相式的交通枢纽，再配合监管部门的强制措施。
所以设计智能化的交通信号灯虽然对以上交通拥挤出现的问题无法从根本上解决，但也在很大程度上可以缓解一部分问题带来的压力，智能交通灯是解决交通拥挤所带来的压力的一个重要方法。
1.3设计内容
本设计对智能交通灯进行研究和设计，结合各个路段的不同的实际情况设计相应的控制系统。本设计是针对中小路段设计的智能交通控制系统，对现有的交通配置进行优化。设计内容主要包括：
(1) 根据需要选取合适的控制器，利用其完成时间计时，信号灯的亮灭，人行道语音提示，车流量计数，违规车辆检测的功能。
(2) 利用拓展芯片的功能以及其工作原理对I/O数据口进行拓展。本论文主要使用了MAX7221芯片以及74HC595芯片对Arduino Uno进行I/O口拓展。