交通信号灯控制中电子技术应用

发布时间：2017-04-17

　　在疏导和控制城市交通中，交通信号灯智能控制系统发挥着重要的作用。这篇电子论文认为在城市基础建设中，交通灯智能控制也占据着重要的位置。因此，在我国科学技术的快速发展形势下，应该不断发展和完善单片机交通灯智能控制水平，保证我国各十字路口车辆的安全和通畅，为促进我国社会经济发展和健全基础实施而不断努力。《电子技术与软件工程》(半月刊)创刊于2012年，由中国电子学会主办。《电子技术与软件工程》旨在全方位推广信息时代下电气、电力、电工科学意识;关注电子各专业技术以及最新科研成果和进展;介绍软件工程、科技、信息技术在社会各领域的应用，关注科技传播与公民科学文化素质的提升。

　　摘要：随着我国工业化进程的加快，交通信号灯也需进行相应的整改和完善。研究交通信号灯主要是为了优化交通，保证车辆通行顺畅。运用电子信息技术实现控制交通灯系统的方法很多，可以运用PLC或者单片机也可以运用虚拟仪器等等方法实现。本文针对于在电子信息技术下，智能交通信号灯控制中所采用的方法进行研究，根据具体情况进行具体调整。

　　关键词：电子信息技术;智能交通信号灯;控制;应用

　　目前，在保证车辆的通行安全和通行顺畅方面，交通信号灯发挥着重要的作用。在我国社会经济和工业化进程的快速发展形势下，对智能交通信号灯也提出了更高的要求，所以，基于单片机的交通灯智能控制系统的设置，建立高效和安全的交通灯对促进社会发展起到积极的作用。

　　1红绿黄交通指示灯的作用

　　根据我国各路口设置情况来讲，东西与南北两个主干道相交在一个十字路口，每一个主干道的路口都设置三个指示灯，这三个指示灯的颜色分别是红黄绿，其中每一个干道的路口也设置一组红绿两种颜色的左转提示灯，提示各个车辆的安全行驶。根据我国交通法明文规定，红色指示灯亮起的时候表示禁止车辆通行，绿色指示灯亮起的时候表示可以通行，黄色指示灯亮起的时候表示绿灯与红灯正在进行切换。在深夜时，通常情况下，黄色信号灯表示车辆缓行，如果在特殊情况下，那么这三种信号灯都会转化成为红色的禁止通行信号。

　　2系统设计的基本原理

　　2.1红外遥控发射震荡电路的组成

　　在整体系统结构设计中，为了能够达到十字路口不同方向信号灯变化的要求，应该实现两个方向信号灯选择、控制时间、强通机车等等作用。遥控发射器、电容器、外接陶瓷谐振器这三种器具构成了红外遥控发射震荡电路，从而会产生与脉冲宽度相符的载频信号。

　　2.2接收器解调模块的作用

　　单片机在发射红外线信号之后，由红外模块以及解调模块负责接收，采用内部集成电路方式进行调解和放大。除外，输出端在输出编码之后，在处理脉冲之后，然后在通过放大三极管方式展开工作。在接收器解调模块编辑译码时，在发射器上按出相应的按键便会得到想要的译码，并且通过开启控制机，中断服务程序也会进行展开相应的关闭以及中断服务。

　　2.3CAN总线接口的作用

　　接口模块与CAN总线接口共同完成控制上位机通信以及控制十字路口交通信号灯，CAN总线接口主要负责这项工作，并通过初始化接口实现传播任务和收发任务，CAN总线接口部分以及CAN总线收发器都可使用抗干扰措施，为了能够达到抗干扰的效果，通常状况下，CAN收发器可直接进行收发。为了能够达到隔离上线节点的电气，可以采用高速光电隔离器芯片得以实现。但由于CAN总线所采用的电源必须要保持在隔离状态中，如果电源不在隔离状态中，那么就达不到所想要的效果了。

　　3系统控制的基本措施

　　3.1控制单片机信号的措施

　　在单片机中所采用的单段式控制措施，可能在操作过程中，无法控制好交流电的变化情况。目前，运用多段式控制方法解决在操作中所遇到的问题，改善定时控制感应信号，从更高一层的角度控制整个方案的运行，将这种方法称之为“感应-定时信号控制”，运用这种交通控制，既可以做到精确统计红绿灯转换与保持时间，也可以将不同位置和不同周期的红绿灯转换时间与保持时间进行对比。在进行整理中，如果发现红绿灯转换时间过于太短或者过于太长，那么这样的情况表示在某地某一时刻交通情况可能不稳定，这就需要进行严格的交通智能控制。如果发现在规定时间内，测量的周期数没有达到波动次数的话，这表明这个交通情况不稳定，这种不稳定的路段可运用定时信号控制方法，在车流量出现异样时，应当切换到定时信号控制方式中，两者先求和再取平均值，最终所得出的值为红绿灯最佳转换时间。同时，在统计时间与记录时间存在差异时，切换运行状态，完善单一系统中的不足，满足各不同时段车流量的需求。

　　3.2控制红绿灯模糊的措施

　　一般情况下，在检测车辆数据时，通常采用单片机感应式控制法，通过运用科学合理的方法计算出在在每一个时刻的匹配方式，非实时控制类型的红绿灯交通信号，在某一段时间内不得不进行延时。如果在这样的情况延时，那么肯定会造成空等状况，这样对编程要求比较复杂，同时对程序要求也比较严格。因此，在设计程序过程中，应该制定出完整的红路灯模糊控制结构体系。同时，根据每一个十字路口的不同方向车辆的行使状态进行调整，保证车流量的通畅和安全，防止出现超速情况或者堵车情况。