本文介紹的交通燈控制系統(tǒng)與目前國(guó)內(nèi)一般的交通燈控制系統(tǒng)相比較，具有一定的優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在以下幾方面：

1）控制參數(shù)可以靈活調(diào)整。目前，城市交叉口大多采用定周期控制方式，一旦周期和綠信比選定之后就不再變化，這樣就有可能造成信號(hào)燈控制信號(hào)與實(shí)際的交通流量不適應(yīng)。因此，只有周期、紅燈時(shí)間、綠燈時(shí)間等控制參數(shù)可根據(jù)交通流的實(shí)際情況來(lái)調(diào)整，才能更好地控制交叉口的交通，減少車(chē)輛延誤和提高交叉口的通行能力。

2）相位可以變換。針對(duì)一個(gè)實(shí)際的十字路口，兩相位控制交通流簡(jiǎn)單，效率高，但沖突點(diǎn)比較多，安全性較低。而4相位由于消除了左轉(zhuǎn)車(chē)輛造成的沖突，安全性很高，但在小交通流的情況下，交通效率低，因此，如果能根據(jù)交通流量的大小和車(chē)輛的轉(zhuǎn)向比例來(lái)進(jìn)行相位變換，交叉口交通會(huì)更有秩序，控制效果也會(huì)更好。

3）緊急車(chē)輛通行控制。當(dāng)緊急車(chē)輛執(zhí)行緊急任務(wù)通過(guò)某個(gè)交叉口時(shí)，不管原來(lái)交通燈的時(shí)序怎么樣，2車(chē)道都應(yīng)禁行，讓緊急車(chē)通過(guò)。緊急通行的控制可以通過(guò)緊急通行按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4）“黃閃”控制。在夜晚特別是午夜時(shí)分人流和車(chē)流較少的情況下，可對(duì)此交通信號(hào)燈執(zhí)行“黃閃”控制，以提高通路口通行效率，減少不必要的等候時(shí)間。此時(shí)，交通燈由原來(lái)的多相位變?yōu)閱我坏狞S燈閃爍。

1、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1、硬件

本系統(tǒng)主要由單片機(jī)控制系統(tǒng)、按鍵模塊、串口通信模塊、LED顯示模塊、交通燈顯示模塊等組成，如圖1所示。其中，單片機(jī)系統(tǒng)為系統(tǒng)的主控制器，用以控制其他模塊協(xié)調(diào)工作；按鍵模塊采用外部中斷INT0的方式；串口通信模塊采用RS—485接口；LED顯示模塊用以顯示交通燈控制參數(shù)；交通燈顯示模塊用以顯示各車(chē)道的通行情況。

圖1 ?系統(tǒng)硬件

1.2、單片機(jī)控制系統(tǒng)及基本電路

本系統(tǒng)采用AT89C52芯片作為核心控制器件。它的P0、P2口用于數(shù)碼管顯示控制，P1口用于交通燈顯示控制，按鍵處理主要用中斷的方式進(jìn)行，特別加入了“看門(mén)狗”電路以保證該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。單片機(jī)基本外圍電路如圖2所示。

1.3、按鍵控制模塊

按鍵控制模塊由AT89C52芯片的P3口控制，電路如圖2所示。當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，產(chǎn)生的負(fù)脈沖通過(guò)編碼器74LS148的GS致使INT0中斷，單片機(jī)響應(yīng)這個(gè)中斷，并讀入74LS148的編碼信息，從而根據(jù)按下不同鍵進(jìn)行相應(yīng)處理。

圖2 ?單片機(jī)基本電路及按鍵控制電路

1.4、LED顯示模塊

LED顯示模塊包括控制參數(shù)調(diào)整顯示模塊和交叉口倒計(jì)時(shí)顯示模塊2部分，此2部分的8位LED均采用動(dòng)態(tài)顯示方式，即將所有數(shù)碼管的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，接到P0口，用P2口的各位對(duì)各個(gè)LED進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的定時(shí)選通。

1.5、交通燈顯示模塊

交通燈顯示模塊由單片機(jī)的P1口進(jìn)行控制，用32個(gè)發(fā)光二極管模擬此交叉口的車(chē)道交通燈（交叉口4個(gè)方向的直行綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈、紅燈和黃燈），以及各路口人行道的交通燈。

1.6、串口通信模塊

在該模塊中，采用RS—485接口完成上位機(jī)或相鄰交通燈控制系統(tǒng)與單片機(jī)的通信，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的控制、調(diào)試與報(bào)警。RS—485接口具有良好的抗噪聲干擾性，較長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力，其串行口電路圖如圖3所示。

圖3 ?串行口電路

2、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1、主程序

主程序流程圖如圖4所示。該程序主要完成交通控制參數(shù)的初始化，中斷的觸發(fā)方式，定時(shí)器T0的初始化，開(kāi)中斷和開(kāi)定時(shí)器，信號(hào)相位狀態(tài)的控制，然后循環(huán)調(diào)用顯示子程序的工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的控制。

圖4 ?主程序流程