摘要：近年来, 随着经济的快速发展, 电子信息技术逐步进入交通运输领域形成了一个新的研究课题——智能运输系统 (ITS) , 这个系统的发展为解决全球的交通运输问题做出了很大的贡献。笔者采用传感器技术、单片机技术以及现代通讯技术设计了智能交通灯控制系统。系统实现了由单片机控制路口交通灯的工作时序。
关键词：智能交通灯系统; 传感器; 单片机; 液晶显示; 图像采集;
笔者基于交通控制规则, 设计单片机应用系统, 实现交通灯控制功能。它结合传感器、单片机以及PC机的优点, 完成了一个微型的、集成的、智能的交通灯控制系统。有利于对交通秩序的维护, 有效地保证了交通规则的实施。
1 硬件系统的总体设计
本课题基于交通控制规则, 设计单片机应用系统。实现交通灯控制功能, 并能利用传感器进行环境信息检测, 通过液晶显示系统发布提示信息, 如天气、路况等。系统还应具紧急情况处理 (控制图像采集卡抓拍违规车辆牌号) 等功能。
图1 系统结构框图
如图1所示, 系统应用传感器来采集所需测量的参量, 将采集到的模拟量通过A/D转换后输入MCS—51单片机中 (采集量为数字量则直接输入) 进行处理, 然后利用LCD液晶显示器将信息发布出来;利用MCS—51单片机中的定时系统来控制红灯时序的现实, 起到最基本的交通规范作用;若车辆闯红灯, 则触发红外传感器, 通过串行通讯将信息传送到PC机中, 驱动数据采集卡控制抓拍违规汽车的牌号。
2 软件系统的总体设计
智能交通控制系统的软件主要包括汇编和VB两个部分, 汇编部分用于实现下位机的参数采集和数据通讯, 如温度、湿度、违规车辆触发信号的测量显示等;VB部分则主要用于实现串口通讯和图像采集卡的驱动、图像信息的处理和存储, 做上位机方面的工作。
2.1 主程序
主要用于理清整个程序的执行顺序, 进行初始化, 合理分配地址, 协调好各个子程序的工作。
2.2 子程序
①液晶显示子程序。RT12232带中文字库的液晶显示的编程过程一般是:初始化、写指令、写数据、读数据, 最后任意显示出所需要的数据和图形。②温度显示子程序。温度DS18B20为单总线数字输出传感器, 软件要对其进行初始化, 启动及读写的编程。③湿度测量与显示。湿度模块输出为模拟信号, 经过ADC0809A/D转换为数字信号后, 再通过软件换算为与其对应的相对湿度值。④通讯。发送用汇编语言, 每采集完一组数据后就进行一次发送, 接收用VB编写, 可在图形窗口中显示其值。⑤图像采集。用VB控制图像采集卡的工作, 进行图像采集、处理、存储, 达到预期的效果。
3 结束语
本文从最初的总体方案制定, 设计制作, 到现在的模拟试验, 已经有3个半月的时间。在这段时间里, 经历了方案设计、电路设计、硬件连接、程序设置和系统调试等工作, 得到如下结论:①对系统的功能需求进行分析, 完善了整个设计方案;②合理完善了系统的电路设计, 完成了各个功能模块的设计, 基本上实现了全部的设计要求;③采用单片机与PC机的通讯, 实现了上位机与下位机的连接, 从而驱动PV980m视频采集卡, 实现了对道路交通状况的实时监控。
在后续工作中, 仍需要进一步的完善工作:①智能交通控制是一个很宽泛的研究课题, 本设计中只是其中的一小部分, 在日后的努力中要进一步进行深入的研究;②在日后的工作中, 可以对图像进行更加细致的处理。希望通过本次对两种时延估计方法的对比, 对今后的时延估计的应用有所帮助。
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