CN110930736A

CN110930736A - 一种十字路口交通灯控制系统

Info

Publication number: CN110930736A
Application number: CN201911114820.2A
Authority: CN
Inventors: 孙春玲; 刘本超; 刘福海; 郭化超; 宋美玉; 于晓英; 郑峥
Original assignee: Shandong Transport Vocational College
Current assignee: Shandong Transport Vocational College
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-03-27

Abstract

本发明涉及一种交通灯控制系统，更具体地涉及到现代城市十字路口的红绿灯转换时间控制系统，属于交通运输控制领域。本发明通过对国内的交通灯控制系统进行深入研究，找出存在的弊端，设计出一套新的交通灯控制方案，来缓解长时间的堵车问题。系统通过车辆识别系统来对十字路口的车流量进行识别，并将车流量信息传给单片机，通过对单片机进行软件编程来对车流量进行计算，及时调整红绿灯的控制时间，从而实现城市交通的合理时间分配和有效控制。十字路口交通灯控制系统系统的硬件主要由ECU、复位电路、晶振电路、电源电路、车辆识别系统处理电路、时间显示电路以及红绿灯转换驱动电路等模块组成。本发明可解决现有控制系统中无法根据实际路况调整红绿灯延长时间的问题，可在一定程度上缓解十字路口的交通堵塞问题。

Description

一种十字路口交通灯控制系统

技术领域

本发明涉及一种交通灯控制系统，更具体地涉及到现代城市十字路口的红绿灯转换时间控制系统，属于交通运输控制领域。

背景技术

随着我国交通工具保有量的不断增加，城市的交通流也在日益增加，城市交通拥堵问题已经成为急需解决的问题。城市交通拥堵问题已经严重影响了人们的生活，其中，十字路口的交通拥堵问题也变得越来越突出。在这种前提下，如何能够更加合理的实现十字路口的交通灯控制，以便能够缓解十字路口交通拥堵问题就变得尤为重要。本发明正式基于此设计了一种十字路口交通灯控制系统，旨在合理调配红灯、黄灯、绿灯的延长时间，缓解交通拥堵，给人们的生活提供便利。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.实时响应快

通过车辆识别系统实时识别十字路口车辆信息，及时调控交通灯延长时间；

2.系统精度高

系统以控制单元ECU为主体，采集车辆信息并通过软件编程，准确调整交通灯延长时间，实时采样，有效缓解交通堵塞；

3.占用空间小

采用单片机控制系统，合理配置系统输入电路和输出电路，占用空间小，可直接安装在交通灯上。

发明内容

本发明是一种通过控制单元ECU实时进行环境感知及信息处理的智能化设备，具有低成本、高稳定性及可靠性的优点。

本发明是一种新型的十字路口交通灯控制系统，更具体地涉及到十字路口的红绿灯转换时间控制，可在一定程度上缓解十字路口的交通堵塞问题，给人们的生活带来更大的方便。

为了实现上述目标，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明通过对国内的交通灯控制系统进行深入研究，找出存在的弊端，设计出一套新的交通灯控制方案，来缓解长时间的堵车问题。系统通过车辆识别系统来对十字路口的车流量进行识别，并将车流量信息传给单片机，通过对单片机进行软件编程来对车流量进行计算，及时调整红绿灯的控制时间，从而实现城市交通的合理时间分配和有效控制。十字路口交通灯控制系统系统的硬件主要由控制单元ECU、复位电路、晶体振荡电路、电源电路、车辆识别系统处理电路、显示电路以及红绿灯转换驱动电路等模块组成。

车辆识别系统处理电路主要是当十字路口有车辆等待时，车辆识别系统对车辆信息进行识别，通过计数器电路进行统计。

电源电路包括稳压器LM2576T、稳压二极管D1、电感L1、电容C1、C2、C3、变压器L2。稳压器LM2576T的输入电压为12V，输出电压为5V，电容器C1、C2、C3并接于电源两端；所述稳压二极管D1并接于稳压器输出端与地之间。通过单片式开关稳压器LM2576T，将12V电源转换为+5V电源。

系统复位电路包括MAX813L芯片、复位开关SW2、电容C9等，当MAX813L芯片的/MR输入的低电平保持140ms 以上,/RST就会产生复位信号。复位电路中/WDO键与/MR键相接，按下SW2给/MR端输入低电平信号，MAX813L的/RST引脚为低电平且保持200毫秒以上，系统即可有效复位。

显示电路包括地址锁存器74LS373、74LS138译码器、LED数码管、电阻等。其中，两个并联电阻分别为电阻R1和电阻R2，且所述电阻R1、和所述电阻R2的阻值相同。所述八个并联电阻分别为电阻R3-R10，且所述电阻R3-R10的阻值相同。两个LED数码管D61-D62采用共阴极接法、动态显示。

红绿灯转换驱动电路包括驱动器、LED1、LED2、LED3、电阻等。所述三个电阻R分别为电阻R14、电阻R15、电阻R16，且所述电阻R14、所述电阻R15和所述电阻R16的阻值相同，LED1、LED2、LED3分别为红灯、黄灯和绿灯。

附图说明：

附图1是本发明的交通灯控制系统的硬件电路图；

附图2是本发明的控制系统电源电路图；

附图3是本发明的控制系统复位电路图；

附图4是本发明的控制系统显示电路；

附图5是本发明的控制系统红绿灯转换驱动电路；

附图6是本发明的控制系统软件流程图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，进一步对本发明进行说明。

参阅图1，十字路口交通灯控制系统由主要包括输入和输出两大部分构成。输入电路包括复位电路、晶振电路、电源电路及车辆识别系统处理电路；输出电路包括时间显示电路和红绿灯转换驱动电路。

十字路口交通灯控制系统通过车辆识别系统来对十字路口的车流量进行识别，通过计数器电路进行统计，并将车流量信息传给单片机，通过对单片机进行软件编程来对车流量进行计算，及时调整红绿灯的控制时间，从而实现城市交通的合理时间分配和有效控制。

以某一时刻十字路口的交通状况为例：当南北向道路为红灯，东西向道路为绿灯时，此时东西向道路上已经没有车辆通行，而南北向道路上已经有多辆汽车在等待通行。为了缩短等待时间，缓解交通堵塞，十字路口交通灯控制系统开始起作用。十字路口交通灯控制系统通过车辆识别系统识别出此时东西向道路和南北向道路的车辆情况，并将车辆信息传给ECU电脑，通过提前给ECU电脑进行红绿灯转换软件编程，ECU电脑根据传来的车辆信息进行判断，及时进行调整红绿灯的转换软件程序的调用。因此，系统及时将南北向的红灯转换为绿灯，而将东西向的绿灯转换为红灯，及时对十字路口的交通灯进行调整，实时解决因红绿灯转换时间带来的交通堵塞问题。

参阅图2，电源电路包括稳压器LM2576T、稳压二极管D1、电感L1、电容C1、C2、C3、变压器L2。稳压器LM2576T的输入电压为12V，输出电压为5V，电容器C1、C2、C3并接于电源两端；所述稳压二极管D1并接于稳压器输出端与地之间。通过单片式开关稳压器LM2576T，将12V电源转换为+5V电源。

参阅图3，系统复位电路包括MAX813L芯片、复位开关SW2、电容C9等，当MAX813L芯片的/WR输入的低电平保持140ms 以上,/RST就会产生复位信号。复位电路中/WDO键与/MR键相接，按下SW2给/MR端输入低电平信号，MAX813L的/RST引脚为低电平且保持200毫秒以上，系统即可有效复位。

参阅图4，显示电路包括地址锁存器74LS373、74LS138译码器、LED数码管、电阻等。其中，两个并联电阻分别为电阻R1和电阻R2，且所述电阻R1、所述电阻R2的阻值相同。所述八个并联电阻分别为电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10，且所述电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的阻值相同。两个LED数码管DS1-DS2采用共阴极接法、动态显示。

参阅图5，红绿灯转换驱动电路包括驱动器7407、LED1、LED2、LED3、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、与门、非门等。且所述电阻R14、R15的阻值相同，所述电阻R14、电阻R15和电阻R16的阻值相同，LED1、LED2、LED3分别为红灯、黄灯和绿灯。

Claims

1.一种十字路口交通灯控制系统，其特征在于，所述控制系统电路主要包括ECU、复位电路、晶振电路、电源电路、车辆识别系统处理电路、时间显示电路以及红绿灯转换驱动电路等模块组成等。

2.根据权利要求1所述的车辆识别系统处理电路，其特性在于，将识别系统安装在交通灯的下侧，当十字路口有车辆等待时，车辆识别系统对车辆信息进行识别，通过计数器电路进行统计。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电路包括稳压器LM2576T、稳压二极管D1、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、变压器L2；稳压器LM2576T的输入电压为12V，输出电压为5V，电容器C1、C2、C3并接于电源两端；稳压二极管D1并接于稳压器输出端与地之间；5. 电源电路通过单片式开关稳压器LM2576T，将12V电源转换为+5V电源。

4.根据权利要求1所述复位电路，其特征在于，所述电路包括MAX813L芯片、复位开关SW2、电容C9等；MAX813L芯片，若/MR输入的低电平保持140ms 以上,/RST就会产生复位信号。

5.根据权利要求1所述复位电路，其特征在于，所述/WDO键与/MR键相接，按下SW2给/MR端输入低电平信号，MAX813L的/RST引脚为低电平且保持200毫秒以上，系统即可有效复位。

6.根据权利要求1所述显示电路，其特性在于，所述电路包括地址锁存器74LS373、74LS138译码器、LED数码管、电阻等；所述两个并联电阻分别为电阻R1和电阻R2，且电阻R1和电阻R2的阻值相同；所述八个并联电阻分别为电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10，且所述电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的阻值相同。

7.根据权利要求6所述的显示电路，其特征在于，所述LED数码管DS1-DS2采用共阴极接法、动态显示。

8.根据权利要求1所述红绿灯转换驱动电路，其特征在于，所述电路包括驱动器7407、LED1、LED2、LED3、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、与门、非门等；且所述电阻R14、R15的阻值相同，所述电阻R14、电阻R15和电阻R16的阻值相同，LED1、LED2、LED3分别为红灯、黄灯和绿灯。