基于單片機的區域交通信號控制系統
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2 系統硬件設計
2．1 車(chē)流量信號接口
目前車(chē)流量檢測方法量有多種，例如電磁感應法、超聲波檢測法，還有基于機器視覺(jué)的檢測方法等。超聲波檢測精度不高，容易受車(chē)輛遮擋和行人的影響，檢測的距離短；電磁感應線(xiàn)圈檢測精度高，但要求敷設于路面土木結構中，對路面有損壞，施工和安裝不便。文中假設是使用計算機視覺(jué)的方法檢測車(chē)流量，于控制器設置8位數字信號輸入端口或模擬信號輸入端口。
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，采用鋪設通信線(xiàn)纜進(jìn)行數據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目。通過(guò)比較常用無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片主要參數，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STC89C52RC作為主控芯片，nRF905作為無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，利用單片機模擬SPI口實(shí)現雙向通訊，SPI支持高速數據傳輸，從而滿(mǎn)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://dyxdggzs.com/article/171362.htm
實(shí)驗階段使用無(wú)增益的PCB天線(xiàn)，射頻模塊設置為最大功率輸出時(shí)，通信距離可達100 m左右，實(shí)際應用時(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作為人機接口，通過(guò)1602液晶以及按鍵，我們可以方便地對控制器控制參數進(jìn)行設定和修改，如實(shí)時(shí)時(shí)鐘設定，路口設定，交通信號燈延時(shí)時(shí)間設定等。
2．4 時(shí)鐘模塊
協(xié)調控制的主要目的是實(shí)現干線(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)調控制要求各路口控制器在相同的時(shí)下運行，并且執行完全相同的信號周期。
時(shí)鐘模塊采用芯片DS1302，它是美國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為系統提供精準時(shí)鐘，在接收和發(fā)送數據的同時(shí)記下當前的時(shí)間，從而實(shí)現系統的實(shí)時(shí)性控制。
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