[发明专利]交通信号灯控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种实时检测道路车辆流量的超声波传感器，实现交通信号灯 智能化控制系统，属于微机控制领域。

背景技术

随着城市人口与流动人口急剧增加，大中城市中普遍存在着交通拥挤、道 路阻塞、车速缓慢等现象。目前的缓解方案有道路改造、加宽道路、架设天桥 等。这样一来，又要重新改变原有的交通灯控制系统，重新破路、重新布线同 一交通岗的各组交通灯信号，给整个交通调度带来很大的不便。而且施工费用 相对较高，日后的维护保养也十分不便且干扰原有预埋的其他管线。

目前，交通指示灯在一般情况下能够在安全行车、车辆分流方面发挥作用， 但也存在着一些问题。比如：在十字路口，大多数只有一个主要的交通干道， 另一个为副车道，由于各道路的通行时间已人工设定完成，交通信号灯不能自 动更改，所以，目前的交通信号灯常常会出现通行信号的车道没车，而禁止通 行信号的车道则有车的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实时检测道路车辆流量的超声波传 感器和自动控制交通信号灯通行时间的控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种交通信号灯控制系统，本发明在十 字路口的交通路线上设置超声波传感器和无线传感器网络，采集车道上车辆的 情况，根据接收到的数据来判断路面车辆的情况，进而根据路面的车辆数量使 用单片机控制电路来实时自动控制交通信号灯的通行时间，从而更好地服务于 交通。

本发明的交通信号灯控制系统，包括交通信号灯、中央节点和终端节点， 所述中央节点包括中央节点单片机和无线射频收发模块，其特征在于：所述终 端节点包括超声波传感器，所述超声波传感器包括超声波探头、A/D转换器、终 端节点单片机和无线射频收发模块并依次相连，终端节点电源分别与超声波探 头、A/D转换器、单片机、无线射频收发模块相连，所述终端节点每隔一定距离 设置在十字路口的马路上。

所述无线射频收发模块为基于ZigBee无线网络技术的无线射频收发模块。

本发明所达到的有益效果：

本发明采用无线网络技术和超声波检测结合的交通信号灯控制系统，可实 时自动控制交通信号灯的通行时间，提高城市道路路口的通行效率。在无须挖 路布设控制线路的情况下，各设备之间实现无线自动组网连接，既降低了系统 安装成本，更重要的是避免了传统安装方式对交通干扰所带来的经济损失，同 时系统没有控制线路，避免了恶意破坏，大大减少了维护成本。

附图说明

图1是本发明的系统整体原理图；

图2是本发明中的单个无线网络节点原理图；

图3是终端节点网络的基本组成元素示意图；

图4是本发明的系统工作流程图；

图5是本发明的供电系统总流程图；

图6是本发明的交通信号灯总供电电路图；

图7是用CMOS反相器构成的施密特触发器电路图；

图8是电路同相输出的电压传输特性图。

具体实施例方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明的交通信号灯控制系统，包括交通信号灯、中央节点和终端节点， 所述中央节点包括中央节点单片机和无线射频收发模块，其特征在于：所述终 端节点包括超声波传感器、A/D转换器、终端节点单片机和无线射频收发模块并 依次相连，终端节点电源分别与超声波传感器、A/D转换器、单片机、无线射频 收发模块相连，所述终端节点每隔一定距离设置在十字路口的马路上。

所述无线射频收发模块为基于ZigBee无线网络技术的无线射频收发模块。

作为进一步改进，本发明还包括警报系统，所述警报系统与中央节点相通 信并由中央节点进行控制。

所述基于ZigBee的无线传感器网络采用星型网络结构，其成本低廉、结构 简单、连接容易、容易扩充和管理。ZigBee技术最大传输距离100m，可满足交 通信号灯智能控制网络需要。

所述单片机采用CC2430，采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟 频率，减小测量误差。单片机用P0.0端口输出超声波转化器所需的40KHz方波 信号，利用外中断INT0口检测超声波接受电路输出的返回信号。