智能交通灯设计与实现.pdf

智能交通灯设计与实现--第1页

智能交通灯设计与实现

[摘要]本文介绍了一个基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设

计与仿真，系统能够根据十字路口双车道车流量的情况控制交通信号

灯按特定的规律变化。

本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行

了分析，指出了现状交通灯存在的缺点，并提出了改进方法。智能交

通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号

灯让特殊车辆优先通行。本文还对AT89S51单片机的结构特点和重要

引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细

的分析。最后介绍了PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台的使用方

法，利用Proteus软件对交通灯控制系统进行了仿真，仿真结果表明

系统工作性能良好。

词：单片机，智能交通灯控制系统，PROTEUS仿真

一.引言：

智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行,实现红、黄、

绿灯的自动指挥是城乡交通管理现代化的重要课题.在城乡街道的十

字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一

组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮,

表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续

通行;绿灯亮,表示该条道路允许通行.交通灯控制电路自动控制十字路

口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,

智能交通灯设计与实现--第1页

智能交通灯设计与实现--第2页

实现十字路口城乡交通管理自动化.

本文为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化.

分析应用了单片机实现智能交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬

件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高

交通路口的通行能力.

二.技术指标

1)设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向和东西

方向两个交叉路口的车辆交替运行，两个方向能根据车流量大小

自动调节通行时间，车流量大，通行时间长，车流量小，通行时

间短。

2)每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮5S,才能变换运行车辆.

3)东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种

灯亮的时间都用数码管显示器进行显示（采用倒计时的方法）。

4)同步设置人行横道红、绿灯指示。

5)考虑到特殊车辆情况，设置紧急转换开头。

三.智能交通灯的方案选择

1)智能交通灯的研究现状

目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号

灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片

机实现对交通信号灯设计的方法。目前，国内的交通灯一般设在十字

路门，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时

的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚

智能交通灯设计与实现--第2页

智能交通灯设计与实现--第3页

能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：

1．两车道的车辆轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个

车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，

车辆较少，放行时间应该短些。2．没有考虑紧急车通过时，两车道应

采取的措施，臂如，消防车执行紧急任务通过时，两车道的车都应停

止，让紧急车通过。

2)智能交通灯的设计方案及改进措施

针对道路交通拥挤，交叉路