基于單片機的區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)

作者：時間：2012-06-04 來源：網(wǎng)絡(luò)

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2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 車流量信號接口
目前車流量檢測方法量有多種，例如電磁感應(yīng)法、超聲波檢測法，還有基于機器視覺的檢測方法等。超聲波檢測精度不高，容易受車輛遮擋和行人的影響，檢測的距離短；電磁感應(yīng)線圈檢測精度高，但要求敷設(shè)于路面土木結(jié)構(gòu)中，對路面有損壞，施工和安裝不便。文中假設(shè)是使用計算機視覺的方法檢測車流量，于控制器設(shè)置8位數(shù)字信號輸入端口或模擬信號輸入端口。
2．2 無線通信模塊
由多路口聯(lián)合控制的特點可知，采用鋪設(shè)通信線纜進行數(shù)據(jù)通信的方法是不可行的，不但施工不便，而且通信效率低，抗干擾性差。因此采用無線通信方式，不僅能克服以上缺點，而且便于增加和減少路口的數(shù)目。通過比較常用無線收發(fā)芯片主要參數(shù)，綜合考慮其無線傳輸性能之后，文中采用nRF905射頻模塊建立無線通信網(wǎng)絡(luò)。
采用通用的單片機STC89C52RC作為主控芯片，nRF905作為無線收發(fā)模塊，利用單片機模擬SPI口實現(xiàn)雙向通訊，SPI支持高速數(shù)據(jù)傳輸，從而滿足了射頻帶寬的要求。nRF905與單片機STC89C52RC的連接方式如圖3所示。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/171362.htm

實驗階段使用無增益的PCB天線，射頻模塊設(shè)置為最大功率輸出時，通信距離可達(dá)100 m左右，實際應(yīng)用時可采用帶有增益的天線，無線通信距離能夠大大提高，最高可達(dá)1 km以上，足以滿足本課題的需要。
2．3 顯示模塊
如圖4所示，采用字符液晶顯示器1602作為人機接口，通過1602液晶以及按鍵，我們可以方便地對控制器控制參數(shù)進行設(shè)定和修改，如實時時鐘設(shè)定，路口設(shè)定，交通信號燈延時時間設(shè)定等。

2．4 時鐘模塊
協(xié)調(diào)控制的主要目的是實現(xiàn)干線上的綠波控制，減少延誤時間。利用相鄰路口之間的相位差，讓通行車輛盡量遇到較多的綠燈。與單個交叉口控制不同，協(xié)調(diào)控制要求各路口控制器在相同的時下運行，并且執(zhí)行完全相同的信號周期。
時鐘模塊采用芯片DS1302，它是美國DALLAS公司推出的實時時鐘芯片，具有功耗低、采用串行通信方式等優(yōu)點。DS1302為系統(tǒng)提供精準(zhǔn)時鐘，在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的同時記下當(dāng)前的時間，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的實時性控制。