基于89C52單片機(jī)的紅外遙控雙模式交通燈控制系統(tǒng)

摘要：針對(duì)實(shí)現(xiàn)交通燈系統(tǒng)的雙模式控制的目的。采用以C 編寫程序，設(shè)計(jì)電路的軟件部分和以89C52 單片機(jī)為核心，連同紅外接收模塊、交通燈顯示模塊和其它元器件，設(shè)計(jì)電路的硬件部分的軟硬件相結(jié)合的方法。即軟件部分：在KEIL 環(huán)境中編寫并驗(yàn)證C 程序。硬件部分：通過(guò)單片機(jī)控制交通燈和數(shù)碼管的顯示，同時(shí)可利用按鍵或紅外遙控切換交通燈系統(tǒng)運(yùn)行模式，即普通模式和上下班高峰模式。此系統(tǒng)可保證在平時(shí)，車輛與行人有較長(zhǎng)時(shí)間穿過(guò)馬路。通過(guò)切換運(yùn)行模式，此系統(tǒng)又可有效防止上下班時(shí)交通堵塞和車輛、人員滯留。比起普通交通燈控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)提高了交通控制的效率，保證交通有序進(jìn)行。

0 引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市中車輛不斷增多。由此引起交通擁擠、堵塞，交通事故頻發(fā)等一系列問(wèn)題。交通燈是城市重要的交通指揮系統(tǒng)，與人們的日常生活有十分密切的關(guān)系，它不僅關(guān)系到城市交通的有序進(jìn)行，也影響到人們的出行便捷和安全。設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定、靈活、便捷的交通燈控制系統(tǒng)具有必要性和現(xiàn)實(shí)性。然而現(xiàn)實(shí)生活中很多交通燈都是按照一個(gè)時(shí)間間隔切換。而本設(shè)計(jì)中交通燈可根據(jù)平時(shí)或上下班高峰期來(lái)轉(zhuǎn)換紅綠燈切換時(shí)間，如上下班高峰期紅燈轉(zhuǎn)換時(shí)間設(shè)置為40 秒，平時(shí)設(shè)置為60 秒。這樣可有效緩解在上下班時(shí)間，由于紅燈設(shè)置時(shí)間太長(zhǎng)，為了趕時(shí)間而闖紅燈現(xiàn)象。同時(shí)，有效緩解交通堵塞現(xiàn)象。

1 交通管理方案的論證

1968 年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定：綠燈亮允許通行；紅燈亮，禁止通行；黃燈亮，提示人們注意紅，綠燈的狀態(tài)即將切換。為了方便說(shuō)明，現(xiàn)假設(shè)東西，南北走向的兩干道相交于一處十字路口。同時(shí)，為了保證行人安全，設(shè)置A,B,C,D 四條人行道。如圖1 所示。

圖1. 路口指示燈示意圖

路口指示燈工作情況說(shuō)明：當(dāng)東西道為紅燈，此道車輛禁止通行，此時(shí)B,D 人行道上行人可通過(guò)馬路；同時(shí)南北道為綠燈，此道車輛通過(guò)，此時(shí)A,C 人行道上行人禁止通行，時(shí)間為60 秒。黃燈閃爍5 秒，警示車輛和行人紅，綠燈的狀態(tài)即將切換。當(dāng)東西道為綠燈，此道車輛通行，此時(shí)B,D 人行道上行人禁止通過(guò)馬路；同時(shí)南北道為紅燈，此道車輛禁止通過(guò)，此時(shí)A,C 人行道上行人可通行，時(shí)間為60 秒。依此循環(huán)，即可指引車輛有序行駛，行人安全通過(guò)馬路。

2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)電路總體概要

本設(shè)計(jì)主要由89C52 單片機(jī)、交通燈顯示模塊、紅外接收模塊、數(shù)碼管、按鍵等組成。

89C52 單片機(jī)為系統(tǒng)主控制器，控制其他模塊協(xié)調(diào)工作；按鍵和紅外接收模塊用來(lái)切換系統(tǒng)工作模式：正常模式或上下班高峰模式。即正常模式下，紅燈設(shè)置的時(shí)間為60 秒；上下班高峰模式下，紅燈設(shè)置的時(shí)間為40 秒。交通燈顯示模塊用以指引各路道車輛的通行，數(shù)碼管為了顯示交通紅綠燈所剩的切換時(shí)間，行人依此判斷是否有足夠時(shí)間過(guò)馬路，是走還是停。其主要框圖如圖2 所示。

圖 2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總框圖