一種基於單片機的交通控制裝置的製作方法
2023-07-13 20:06:36 1
專利名稱：一種基於單片機的交通控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於交通控制領域，具體涉及一種基於單片機的交通控制裝置。
背景技術：
隨著社會經濟快速發展，汽車數量的急劇增加，給城市交通帶來了極大的壓力。特別是在上下班高峰期，巨大的車流量使得道路擁擠，造成了不必要的時間浪費與經濟損失。由此可見，交通擁塞已成為一個國際性的問題。因此，設計可靠、安全、便捷的智能交通控制系統有極大的現實必要性。而社會上正在使用的交通控制系統主要有兩個缺陷:1.車道放行車輛時，時間設定相同且固定，十字路口經常出現主車道車輛多，放行時間短，車流無法在規定時間內通過，而副車道車輛少，放行時間明顯過長；2.未考慮急車強通(例如，消防車執行緊急任務時，兩車道都應等待消防車通過)。由於交通信號燈控制系統缺乏有效的應急措施，導致十字路口交通受阻，造成不必要的經濟損失。
發明內容本實用新型的目的在於，提供一種基於單片機的交通控制裝置。該裝置能實現車流量檢測及調整、交通違規處理和緊急處理等功能。為了實現上述 任務，本實用新型採用如下技術方案予以實現:一種基於單片機的交通控制裝置，包括車流量傳感器、光耦電路、光敏傳感器、鍵盤、單片機、信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，其中，光耦電路、光敏傳感器和鍵盤分別連接單片機的輸入端，單片機的輸出端分別連接信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，車流量傳感器的輸出端連接光耦電路。本實用新型的其他技術特點:所述的車流量傳感器採用BD-200型傳感器。所述的光耦電路採用TLP550光耦電路。所述的光敏傳感器採用TLP850光敏傳感器。所述的單片機採用STC89C51單片機。本實用新型的基於單片機的交通控制裝置，以單片機為核心，通過車流量傳感器和光敏傳感器對車流量與違章情況信號的採樣後，將所採集到的信息以電平信號的形式傳遞給單片機可編程並行I/O 口，單片機對傳感器採集到的信息做出處理，改變調節信號燈的狀態，同時根據，根據實際採樣到的數據與道路通行情況確定倒計時時間長短(紅綠黃燈燃亮時間)，鍵盤可以設置具體通行時間。此外當檢測到異常或違章時，裝置可以通過蜂鳴器進行報警提醒。本實用新型在一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理等問題，並可通過人為控制來解決緊急情況下車輛強通問題。該系統具有結構簡單、可靠性高、成本低、實時性好、安裝維護方便等優點，並且具有良好的擴展完善特點，有廣泛的應用前景。
圖1為本實用新型的結構連接以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
遵從上述技術方案，如圖1所示，本實施例給出一種基於單片機的交通控制裝置，包括車流量傳感器、光耦電路、光敏傳感器、鍵盤、單片機、信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，其中，光耦電路、光敏傳感器和鍵盤分別連接單片機的輸入端，單片機的輸出端分別連接信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，車流量傳感器的輸出端連接光耦電路。在本實施例中，車流量傳感器採用BD-200傳感器來採集流量數據，BD-200傳感器是一種自感式的車輛檢測傳感器，其工作原理是，當車輛經過傳感器時，引起其自感的變化，根據電感的變化頻率次數從而得到車流量通行信息。光耦電路採用TLP550電路對採集車流量信號進行預先處理。TLP550是日本東芝公司生產的一款光耦，適合與在噪聲比較大的環境中應用。TLP550能產生光電隔離的作用，避免雜亂幹擾信號。光敏傳感器採用TLP850傳感器對違規信號進行捕獲。TLP850光敏傳感器的敏感波長在可見光波長附近，利用光敏元件將檢測到的光信號轉換為電信號，傳遞給單片機處理。單片機採用STC89C51 單片機，TC89C52RC 是採用 8051 核的 ISP (In SystemProgramming)在系統可編程晶片,最高工作時鐘頻率為80MHz,片內含8K Bytes的可反覆擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件兼容標準MCS-51指令系統及80C51引腳結構，作為信息處理單元，綜合處理傳感器信息並控制信號燈、倒計時燈和蜂鳴器報警。鍵盤包括四個普通型號開關按鍵，包括開始鍵、F鍵(自動模式選擇/返回鍵)、J鍵(緊停/東西時間設置鍵)、S鍵(南北時間設置鍵)。鍵J接單片機P3.2即INTl引腳，鍵S接單片機P3.2引腳，鍵F接單片機P3.2引腳。鍵盤用於對系統輸入模式選擇及具體通行時間設置的信號，系統進入正常工作狀態，執行交通燈狀態顯示控制，同時將時間數據倒計時輸入到LED數碼管上實時顯示。所述的倒計時燈包括8個八段式LED數碼管，每兩個一組分別位於東南西北四個方向。八段式LED數碼管有8個發光二極體(比七段多一個發光二極體)，每個發光二極體的陽極連在一起。這樣，一個LED數碼管就有I根位選線和8根段選線，要想顯示一個數值，就要分別對它們的高低電平來加以控制，用於顯示倒計時以提醒行人與駕駛者。所述的信號燈包括四組由紅綠黃三種顏色組成的LED燈，四組LED燈分別位於東西南北四個方向，用於提供交通通行信號；如果東西紅燈亮，那南北方向就是綠燈亮，反之亦然；黃燈是在紅綠兩中信號燈交替之間亮起的警示信號燈。本實用新型的工作過程如下:系統上電或手動復位之後，系統等待模式選擇設置鍵按下，模式分兩種:紅綠燈時間自動模式和紅綠燈時間設置模式。若此時F鍵按下，則設置為自動模式，若此時按下的是S鍵，則設置為時間設置模式，依次按S若干次，J鍵若干次可設置好兩個方向的紅 綠燈時間，再按F鍵確認。其實這個過程就是將存儲時間值的寄存器進行設置，以及標誌是否要進行車流量檢測及調整。接下來，系統必須先顯示狀態燈及LED倒計時燈，將狀態碼值送顯P2 口，將要顯示的時間值的個位和十位分別送顯PO和Pl口，在此同時以50ms為周期，用軟體方法計時I秒，到達I秒就要將時間值減1，刷新倒計時燈。時間到達一個狀態所要全部時間，則要進行下一狀態判斷及銜接，並裝入次狀態的相應狀態碼值以及時間值，當然，還要開啟兩個外部中斷，其一為違規、異常或禁停信號輸入，一旦信號有效，中斷開始，進入中斷服務子程序，開啟蜂鳴器鳴笛禁止全部通行，當按下F鍵，中斷結束返回。其二為車流量檢測信號輸入，若檢測到車輛經過，進入相應的中斷子程序，將存儲車流量的寄存器加1，然後中斷結束返回。每滿一個狀態循環周期，若為自動模式，則須將檢測到的車流量數據處理一次，判斷兩個方向的交通輕重緩急狀況，再調整下次狀態循環的紅綠燈時間，以達到自動控制的目的。本實用新型採用的電子元器件均為已知產品，本領域技術人員根據本實用新型的技術方案即可知電子元器件的具 體連接方式。
權利要求1.一種基於單片機的交通控制裝置，其特徵在於，包括車流量傳感器、光耦電路、光敏傳感器、鍵盤、單片機、信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，其中，光耦電路、光敏傳感器和鍵盤分別連接單片機的輸入端，單片機的輸出端分別連接信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，車流量傳感器的輸出端連接光耦電路。
2.如權利要求1所述的基於單片機的交通控制裝置，其特徵在於，所述的車流量傳感器採用BD-200型傳感器。
3.如權利要求1所述的基於單片機的交通控制裝置，其特徵在於，所述的光耦電路採用TLP550光耦電路。
4.如權利要求1所述的基於單片機的交通控制裝置，其特徵在於，所述的光敏傳感器採用TLP850光敏傳感器。
5.如權利要求1所述的基於單片機的交通控制裝置，其特徵在於，所述的單片機採用STC89C51單 片機。
專利摘要本實用新型公開了一種基於單片機的交通控制裝置，包括車流量傳感器、光耦電路、光敏傳感器、鍵盤、單片機、信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，其中，光耦電路、光敏傳感器和鍵盤分別連接單片機的輸入端，單片機的輸出端分別連接信號燈、倒計時燈和蜂鳴器，車流量傳感器的輸出端連接光耦電路。本實用新型在一定程度上解決了交通路口堵塞、車輛停車等待時間不合理等問題，並可通過人為控制來解決緊急情況下車輛強通問題。該系統具有結構簡單、可靠性高、成本低、實時性好、安裝維護方便等優點，並且具有良好的擴展完善特點，有廣泛的應用前景。
文檔編號G08G1/08GK203102598SQ20122072523
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者郭建亭, 趙彥青, 宋偉志 申請人:長安大學