基于單片機(jī)的區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)

作者：時(shí)間：2012-06-04 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 車(chē)流量信號(hào)接口
目前車(chē)流量檢測(cè)方法量有多種，例如電磁感應(yīng)法、超聲波檢測(cè)法，還有基于機(jī)器視覺(jué)的檢測(cè)方法等。超聲波檢測(cè)精度不高，容易受車(chē)輛遮擋和行人的影響，檢測(cè)的距離短；電磁感應(yīng)線(xiàn)圈檢測(cè)精度高，但要求敷設(shè)于路面土木結(jié)構(gòu)中，對(duì)路面有損壞，施工和安裝不便。文中假設(shè)是使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方法檢測(cè)車(chē)流量，于控制器設(shè)置8位數(shù)字信號(hào)輸入端口或模擬信號(hào)輸入端口。
2．2 無(wú)線(xiàn)通信模塊
由多路口聯(lián)合控制的特點(diǎn)可知，采用鋪設(shè)通信線(xiàn)纜進(jìn)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(wú)線(xiàn)通信方式，不僅能克服以上缺點(diǎn)，而且便于增加和減少路口的數(shù)目。通過(guò)比較常用無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片主要參數(shù)，綜合考慮其無(wú)線(xiàn)傳輸性能之后，文中采用nRF905射頻模塊建立無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)。
采用通用的單片機(jī)STC89C52RC作為主控芯片，nRF905作為無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，利用單片機(jī)模擬SPI口實(shí)現(xiàn)雙向通訊，SPI支持高速數(shù)據(jù)傳輸，從而滿(mǎn)足了射頻帶寬的要求。nRF905與單片機(jī)STC89C52RC的連接方式如圖3所示。

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

實(shí)驗(yàn)階段使用無(wú)增益的PCB天線(xiàn)，射頻模塊設(shè)置為最大功率輸出時(shí)，通信距離可達(dá)100 m左右，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可采用帶有增益的天線(xiàn)，無(wú)線(xiàn)通信距離能夠大大提高，最高可達(dá)1 km以上，足以滿(mǎn)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(jī)接口，通過(guò)1602液晶以及按鍵，我們可以方便地對(duì)控制器控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改，如實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)定，路口設(shè)定，交通信號(hào)燈延時(shí)時(shí)間設(shè)定等。

2．4 時(shí)鐘模塊
協(xié)調(diào)控制的主要目的是實(shí)現(xiàn)干線(xiàn)上的綠波控制，減少延誤時(shí)間。利用相鄰路口之間的相位差，讓通行車(chē)輛盡量遇到較多的綠燈。與單個(gè)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(shí)下運(yùn)行，并且執(zhí)行完全相同的信號(hào)周期。
時(shí)鐘模塊采用芯片DS1302，它是美國(guó)DALLAS公司推出的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，具有功耗低、采用串行通信方式等優(yōu)點(diǎn)。DS1302為系統(tǒng)提供精準(zhǔn)時(shí)鐘，在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)記下當(dāng)前的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性控制。