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广场交通信号配时系统设计陈文昊

发布时间：2022-02-23T02:08:17.558Z来源：《基层建设》2021年31期作者：陈文昊

[导读]随着城市中不断增加的汽车

商洛学院

摘要：随着城市中不断增加的汽车，在汽车领域不断发展的背后，是越来越严重的交通拥堵问题。随处可见发生的交通事故问题威胁

着人们的生命财产安全。广场交通信号配时系统是应用通信设备、信号装置、遥控探测和计算机技术等对动态的广场交通信号进行实时的

组织与调整，确保交通的安全，提高居民的出行质量问题。广场交通信号配时系统接收到配时模式的命令时，要对配时信号发出的信息进

行处理，根据数据来执行控制操作。实现简单、智能、高效、低成本的广场交通信号配时系统设计。这个系统可以简单、高效地解决交通

拥堵的问题，提高交通路口的通行质量。

关键词：单片机，交通灯，信号配时

一、前言

（一）研究背景

现在我国使用的是感应式的信号控制方法与智能计算的方法相结合。交通信号灯已经在各个城市，各个领域中见证了它们的迅速发

展。因此能够看到它们用技术带给行车生活的方便。可以把相对简单的芯片进行细微的处理和调整，用固定的亮灯顺序实现交通的调节处

理。因为它本身较为简单，所以开发的时间相对短暂，操作比较简单，符合人性化。

对于城市交通的复杂性，必须找出智能方案来管理交通拥堵的突破口和关键。所以智能机集成化的广场交通信号配时系统的研究与开

发有着相当高的价值。广场交通信号配时系统的研究有着很现实的作用。

（二）研究意义

现阶段缺乏交通灯控制手段的交叉路口承载了大量的车流和人流，造成道路瘫痪、拥堵的现象。为了解决这一现象，需要实现机动车

对道路的交通容量的实时采集和控制。针对交通灯控制的智能化，对广场交通信号配时模式进行设计与优化，提高交通安全问题。

二、系统设计方案

（一）设计要求

本次设计广场交通信号配时系统，使用的是单片机控制模块为主要核心，数码管显示模块、电源模块以及交通灯模块一起构成完整系

统。当广场交通信号灯接收到命令时，要对信号发出的信息进行处理，根据数据来执行控制操作。控制核心是交通红绿灯指示模块，当数

据传至主控单元模块后，要实行相应控制操作。

（二）系统功能

广场交通信号配时技术可以分为多个配时模式，按照上下班高峰期，节假日，雨雪天气等等，不同的配时模式，能够大幅度提高交通

安全。

（1）设置700∶—830∶、1130∶—1230∶、1400∶—1530∶、1730∶—1830∶为上下班高峰期配时模式。

（2）设置0000∶—0500∶为黄灯闪烁配时模式。

（3）设置周六、周日节假日为周末节假日配时模式。

（4）当检测到湿度值大于90时，判定当前湿度值为雨雪天气，进入雨雪天气配时模式。

本次设计的广场交通信号配时技术，使用的是单片机控制模块为主要核心，数码管显示模块、交通灯模块和电源模块一起构成完整

的广场交通信号配时技术。

三、系统硬件电路设计

（一）STC89C51单片机

可编程逻辑控制器的产生主要的作用是为了解决控制器所存在的弊端和不足，实现各种复杂控制、顺序控制等，建立一个相对稳定的

柔性、安全性控制系统。由LED数码管和LCD显示屏来显示。现在大多数采用的都是光学和压力作为传感器，检测路口的通行时长以及时

间预判。这个单片机在广场交通信号配时技术中是比较合适的，不仅功耗低，安全性高，而且抗干扰的能力也非常强。

（二）单片机最小系统

单片机如果想要正常运转工作，就必须要添加外围电路。但是51单片机的内部系统中并没有时钟，如果想要正常运转工作，就必须添

加一个元件提供基础频率，而提供这个基础频率的就是晶振。需要在单片机上添加一个按键，另一端连接一个电容后的5V电压。电容是按

键按下的时候进行充电状态，要维持电压不变。电阻是为了防止弱电被击穿而加上去的。

（三）数码管显示电路设计

本次广场交通信号配时技术采用的显示电路是Led数码管显示模块。Led数码管显示模块可以产生相对比较高的频率，信号调节的方面

可以显示各种数字。显示屏控制单元要控制电压显示电力，这样比较便于显示图形。Led数码管显示模块在的日常生活中比较常见。在设计

中，交通灯模块主要采用的是红色、黄色、绿色的Led数码管代替信号灯。其中每个显示灯都有颜色标注：红色用Red表示，黄灯用Yellow

表示，绿灯用GREEN表示，每个交通灯都会连接一个电阻，用以稳定电流、电压的作用，让交通灯即使频繁闪烁也不会烧坏。