CN113870587A - 一种智能自助交通灯控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能自助交通灯控制系统，在没有行人时车辆在主干道一直正常通行；在有行人请求时，主干道车辆停车，经过一段延时时间，让行人穿过主干道，在行人穿过主干道时间快结束时提示行人快速通过，然后车辆再在主干道恢复正常通行；为保证大量车辆的顺利通行，在车辆恢复通行并保持通行一段时间，进入正常通行状态后，才能接受行人下一个请求并进入下一个周期。在一个周期内行人只能在车辆正常通行时请求一次，行人请求穿过主干道时间根据当地的交通和行人通行状况灵活设定，并可随时修改。在通行状态变化时，发出语音提示行人或车辆禁止通行或正常通行，同时在系统出现故障时会自动发送远程报警信号。

Description

一种智能自助交通灯控制系统

技术领域

本发明涉及交通管理领域，具体涉及一种智能自助交通灯控制系统。

背景技术

全国各地斑马线路口的交通安全是人们一直关注的话题！如果斑马线路口没有交通信号灯，就非常容易发生交通事故，尤其在城郊和农村地区车辆快速通行时更易发生交通事故；如果设不需要通过行人请求的东西南北方向通行时间固定的交通信号灯，又可能会出现绿灯亮而没有行人或车辆通过的情况，从而影响交通通行效率。国内外也研制过自助式交通灯控制系统，主要是基于单片机，通行时间不方便修改，功能比较单一，没有语音提示和故障自动通知功能，工作不稳定，故没有得到广泛应用，国内更是很少应用。现代交通越来越发达伴随着交通道路越来越繁忙，因此在斑马线处设置一种能通过行人发出请求要求的新型智能自助式交通灯控制系统，显得尤为重要。

发明内容

本发明为解决斑马线路口的交通安全通行问题，以CPLD器件为核心主控芯片设计了一种基于行人请求的智能自助式交通灯控制系统。在没有行人时车辆在主干道一直正常长时间通行；在有行人请求时，主干道车辆停车，经过一段延时时间，让行人穿过主干道，在行人穿过主干道时间快结束时提示行人快速通过，然后车辆再在主干道恢复正常通行；为保证大量车辆的顺利通行，在车辆恢复正常通行后还要保持通行一段时间，才能接受行人下一个请求并进入下一个周期。在一个周期内行人只能请求一次。行人请求穿过主干道时间由责任人根据当地的交通和行人通行状况灵活设定，并可随时修改。在通行状态变化时，会发出语音提示行人或车辆禁止通行或正常通行，同时在系统出现故障时会自动向责任人手机发送远程报警信号，以便及时通知责任人过来维修，保证系统长期正常稳定运行。

一种智能自助交通灯控制系统，包括CPLD器件及与其连接的输入电路和输出电路，其中输入电路包括脉冲发生电路、行人请求电路、系统复位电路，输出电路包括电流放大驱动电路、语音录放电路、转换电路、功率放大电路、故障报警电路，其中语音录放电路通过转换电路、功率放大电路与喇叭连接，故障报警电路与手机通信连接；

所述电流放大驱动电路分别连接至交通灯，所述交通灯包括主干人道指示灯、步行通道指示灯、主干道指示灯减法计数显示器、步行通道指示灯减法计数显示器；

所述CPLD器件中包含交通灯的控制逻辑，具体为如下的五种状态：原始状态S0、行人请求后等待状态S1、行人通行状态S2、行人快速通过状态S3和主干道车辆保持通行状态S4，状态按照S0-S1-S2-S3-S4-S0循环周转，实现交通状态的管理控制；

所述CPLD器件的顶层电路中，通过状态计数器输出五种状态，并进一步通过门控制电路将状态输出至电流放大驱动电路使对应交通灯进行显示；

通过±5V直流稳压电源为各电路工作提供电源。

进一步地，所述主干道指示灯包括绿灯、黄灯和红灯，步行通道指示灯包括绿灯、红灯和人形指示灯。

进一步地，所述五种状态具体为：

原始状态S0，主干道车辆正常通行，行人禁止通行；

行人请求后等待状态S1，行人请求后，主干道车辆停止，主干道黄灯亮、步行通道仍然红灯亮，计数器计时显示，等待时间A秒；

行人通行状态S2，A秒过后，主干道变为红灯，车辆禁止通行，步行通道变为绿灯，行人通行，计数器减法计时显示，计时时间为B秒；

行人快速通过状态S3，在步行临近结束时，步行通道绿灯闪烁时间为C秒，提示行人快速通过；车辆仍然禁止通行，计数器减法计时显示；

主干道车辆保持通行状态S4，C秒后，回到主干道车辆正常通行状态，主干道车辆必须保持通行一段时间，设定为D秒，在此段时间内，行人请求无效；D秒后进入下一个周期。

进一步地，五种状态中，设定主干道红灯亮时间=步行通道绿灯亮时间+步行通道绿灯闪烁时间，S1状态到S4状态的灯工作时、同时减法计数，所有减法计数器计数到01时结束，等待时间A为2-3秒，绿灯闪烁时间C为3-5秒，其它时间根据计数器设计，在99秒范围内。

进一步地，所述状态计数器采用5进制加法计数器，其输出为A2A1A0，分别为000、001、010、011、100，对应于S0、S1、S2、S3、S4五个状态。

进一步地，系统工作时，通电后进行系统复位，系统开始工作，此时是初始S0状态，状态计数器输出A2A1A0为000，S0状态使门控制电路2输出主干道绿灯亮车辆正常通行、步行通道红灯亮行人禁止通行；如果有行人发出请求信号，通过门控制电路1和消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为001，进入S1状态，通过门控制电路3使主干道黄灯亮车辆停止通行、步行通道红灯继续亮，行人等待，减法计时显示；在计时到01时，主干道黄计数器发出J1脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为010，进入S2状态，通过门控制电路4使主干道红灯亮车辆禁止通行、步行通道绿灯亮，行人通行，减法计时显示；在计时到01时，步行通道绿计数器发出J2脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为011，进入S3状态，通过门控制电路5使主干道红灯亮车辆禁止通行、步行通道绿灯闪烁，提示行人快速通行，减法计时显示。在计时到01时，主干道红计数器发出J3脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为100，进入S4状态，通过门控制电路6使主干道绿灯亮车辆恢复通行、步行通道红灯亮，行人禁止通行，减法计时显示；在计时到01时，主干道绿计数器发出J4脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为000，恢复进入S0状态，此时进入下一个周期；流程中，只有在S0状态时，行人请求才有效。

进一步地，在S1、S2、S3、S4状态时，1Hz的工作脉冲分别通过门控制电路7、8、9、10去接到主干道和步行通道方向的减法计数器，进而去控制减法计时显示；门控制电路2、3、4、5、6的输出到CPLD器件的外部通过电流放大驱动后驱动相应的由若干发光管并联组成的灯；所有的减法计数器输出经过内部七段译码后再输出到CPLD器件的外部，同样要分别通过电流放大驱动后驱动由若干发光管并联组成的灯组进行显示。

进一步地，所述语音录放电路和功率放大电路之间设有转换电路，其将语音录放电路的14-15脚双端输出转换为单端输出，输入至功率放大电路。

进一步地，当灯的状态变化时，通过语音录放电路、转换电路、功率放大电路以及喇叭进行相应的语言提示。

进一步地，当系统出现故障时，即主干道指示灯不是正常情况，只有一盏灯亮的情况下，通过故障报警电路向手机发送故障报警信息。

本发明达到的有益效果为：系统运行时，在没有行人时车辆在主干道正常通行；在有行人请求时，让行人穿过主干道，在请求周期结束后，车辆再在主干道恢复正常通行。行人请求穿过主干道时间由责任人根据当地的交通和行人通行状况灵活设定，并可随时修改；而且在通行状态变化时，会发出语音提示行人。这样既极大地提高了斑马线路口的通行效率，又确实保证了交通通行安全；同时在系统出现故障时会自动向责任人手机发送远程报警信号，以便及时通知责任人过来维修，保证系统长期正常稳定运行；具有很大的社会效益和经济效益，市场前景广阔。

附图说明

图1为本发明实施例中的智能自助交通灯控制系统的总体框图。

图2为本发明实施例中的智能自助交通灯控制系统的总体电路图。

图3为本发明实施例中的主干道和步行通道方向的交通灯示意图。

图4为本发明实施例中的控制状态情况表。

图5为本发明实施例中的CPLD顶层电路原理框图。

图6为本发明实施例中的脉冲发生电路图。

图7为本发明实施例中的带消抖动的单次负脉冲产生电路图。

图8为本发明实施例中的电流放大驱动电路图。

图9为本发明实施例中的语言录放电路图。

图10为本发明实施例中的转换电路图。

图11为本发明实施例中的功率放大电路图。

图12为本发明实施例中的故障报警电路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

主干道和步行通道方向的交通灯如图3所示，包括指示灯和时间显示器。主干道方向的指示灯按照绿灯→黄灯→红灯→绿灯循环变化；步行通道方向按照红灯→绿灯→绿灯闪烁→红灯循环变化。步行通道方向的“人”字用“绿-红”双色发光管并联而成，其显示颜色分别跟绿灯和红灯同步。步行通道方向绿灯通行时，让绿色“人”字的手臂分别以“1Hz”的频率（行人正常通行）和“8Hz”的频率（行人快速通行）交替动起来。在主干道车辆正常通行时，减法计时是不显示的。

圆圈内黑体部分是若干并联的发光管组成的图案，不工作时不亮。减法计时器显示的七段笔画也分别由若干并联的发光管组成。并联的发光管接在电流放大驱动电路上。

控制系统总体框图见图1所示，对应的电路图如图2所示。

工作原理：电路在接通电源工作后，按系统复位键后，主干道绿灯亮、步行通道红灯亮，车辆正常通行，此时减法计数器不显示；在有行人请求后，主干道黄灯亮，车辆停止通行，步行通道仍然是红灯亮，行人等待A秒，减法计时显示；A秒过后，主干道变为红灯，车辆禁止通行，步行通道变为绿灯，行人通行，计数器计时显示，计时时间为B秒；在步行临近结束时，步行通道绿灯闪烁时间为C秒，提示行人快速通过；C秒后主干道又变为绿灯，车辆恢复通行，步行通道变为红灯，行人禁止通行；主干道车辆必须通行一段时间后（D秒），行人再次请求才有效，才能进入下一个周期。当主干道和步行通道分别进入红灯状态时，通过语音录放电路、转换电路和功率放大电路分别发出“现在行人通行、车辆禁止通行！”和“现在车辆通行、行人禁止通行！”的提示语音；当系统出现故障时（主干道方向红绿黄灯正常时只有一种灯亮，其它情况为故障），通过GSM模块和单片机通信，立刻向责任人手机发送故障报警信息，提示责任人及时过来维修。脉冲发生器产生1024Hz和8Hz的工作脉冲；行人请求信号、系统复位信号均用负脉冲；红绿黄灯和时间显示器用若干相应颜色的发光二极管（LED)并联而成，均需通过电流放大驱动电路。+5V稳压电源给各部分电路提供电源。系统工作时，所有的公共地端要连在一起。

CPLD器件（复杂的可编程逻辑器件）逻辑功能是纯软件设计，通过软件设计实现CPLD器件的逻辑功能。根据自助交通灯对控制系统的要求，提出对CPLD器件的逻辑功能要求：在输入端接收脉冲发生器发出的工作脉冲、行人请求信号、系统复位信号；在输出端，要求发出能控制主干道和步行通道的灯状态转换信号和减法计时信号；同时还要发出能控制语音提示和责任人手机收到短信报警信号的控制信号。

根据对CPLD器件的逻辑功能要求，对控制系统分析如下：

本系统设计共5个状态：

（1）主干道车辆正常通行状态，即原始状态（S0），主干道绿灯亮，车辆正常通行，步行通道红灯亮，行人禁止通行的；

（2）行人请求后，主干道车辆停止，行人进入等待状态（S1），主干道黄灯亮、步行通道仍然红灯亮，计数器计时显示，等待时间A秒；

（3）A秒过后，主干道变为红灯，车辆禁止通行，步行通道变为绿灯，行人通行，进入行人通行状态（S2），计数器减法计时显示，计时时间为B秒；

（4）在步行临近结束时，步行通道绿灯闪烁时间为C秒，提示行人快速通过；此时状态为S3状态，车辆仍然禁止通行，计数器减法计时显示；

（5）C秒后，回到主干道车辆保持通行状态，主干道车辆必须通行一段时间（D秒），在此段时间内，行人请求无效，此时状态为S4状态；D秒后，主干道车辆进入正常通行状态，可以再次请求才有效，进入下一个周期。

为了状态按照S0-S1-S2-S3-S4-S0顺利循环周转，主干道红灯亮时间=步行通道绿灯亮时间+步行通道绿灯闪烁时间，S1状态到S4状态的灯工作时、同时减法计数，所有减法计数器计数到01时结束。等待时间A一般为2-3秒，绿灯闪烁时间C一般为3-5秒，其它时间根据计数器设计，一般在99秒范围。

控制状态情况表如图4所示。

为了表示5个状态，需要设置1个5进制加法计数器，其输出A2A1A0，分别为000、001、010、011、100，分别表示S0、S1、S2、S3、S4五个状态。

CPLD顶层电路原理框图如图5所示，其工作过程或工作原理如下：

系统工作时，由责任人来通电，并按一下系统复位信号按钮使系统复位，系统开始工作，此时是初始S0状态，状态计数器输出A2A1A0为000，S0状态使门控制电路2通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路输出主干道绿灯亮车辆正常通行、步行通道红灯亮行人禁止通行。如果有行人发出请求信号，通过门控制电路1和消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为001，进入S1状态，门控制电路3通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道黄灯亮车辆停止通行、步行通道红灯继续亮，行人等待，减法计时显示。在计时到01时，主干道黄计数器发出J1脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为010，进入S2状态，门控制电路4通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道红灯亮车辆禁止通行、步行通道绿灯亮，行人通行，减法计时显示。在计时到01时，步行通道绿计数器发出J2脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为011，进入S3状态，门控制电路5通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道红灯亮车辆禁止通行、步行通道绿灯闪烁，提示行人快速通行，减法计时显示。在计时到01时，主干道红计数器发出J3脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为100，进入S4状态，门控制电路6通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道绿灯亮车辆恢复通行、步行通道红灯亮，行人禁止通行，减法计时显示。在计时到01时，主干道绿计数器发出J4脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为000，恢复进入S0状态，此时可以接收行人请求信号，进入下一个周期了。只有在S0状态时，行人请求才有效。

在S1、S2、S3、S4状态时，1Hz的工作脉冲分别通过门控制电路7、8、9、10去接到主干道和步行通道方向的减法计数器，进而去控制减法计时显示。门控制电路2、3、4、5、6的输出到CPLD器件的外部通过电流放大驱动后才能驱动相应的由若干发光管并联组成的灯。所有的减法计数器输出经过内部七段译码后再输出到CPLD器件的外部，同样要通过CPLD器件外部的电流放大驱动后才能驱动由若干发光管并联组成的显示器。

正常情况时，主干道绿灯、黄灯、红灯有一盏灯要亮，如果不是这样，说明有故障。没有故障时，故障判断模块输出为1电平；有故障时，故障判断模块输出为0电平。通过故障判断模块输出故障报警信号到CPLD器件外部的单片机，通过单片机和GSM短信通信模块

信息交流，控制GSM短信通信模块向责任人手机发送报警信息。在主干道和步行通道方向的灯分别变成红灯时发出负脉冲信号到CPLD器件外部的语音提示电路（由语言录放电路、转换电路、功率放大电路组成），提醒主干道或步行通道上面的车辆或行人禁止通行，重复提示2-3次。

绿灯闪烁用的8Hz信号和消抖动用的1024Hz信号通过CPLD器件的专用口直接输入，8Hz信号经过在CPLD里面设计的8分频器分成1Hz信号作为减法计时工作脉冲。

其编程基本过程如下：

对需要CPLD器件实现的数字逻辑功能进行理论设计→各个模块输入（原理图或VHDL语言）、编译好、仿真好，保证各个模块功能正确实现→分别产生模块符号→进入顶层电路原理图，调用各个模块，连接好顶层线路→预编译好→选择器件（可选Altera公司的EPM1270T144C5）→对所有的输入输出锁定好管脚、脉冲和复位信号锁定到专用管脚→编译好→把产生的编程文件下载到CPLD器件→测试正确。其中说明：所谓编译好指编译时没有错误指示，所谓仿真好指仿真结果正确。

CPLD器件通过锁定的I/O号与外部电路相连，I/O号是可以选择的不是唯一的。

CPLD器件输入电路说明：

（1）脉冲发生电路

脉冲发生电路见图6所示。

U1：CD4060为14位2进制分频器，R1：10M

，C1：51pF，C2：100pF，JT为晶体振荡器：32768Hz。U1的“1”号脚输出8HzTTL脉冲，输入到CPLD器件作为步行方向绿灯快闪信号，同时在CPLD器件内部，将其8分频变为1HzTTL脉冲，作为减法计时工作脉冲；其“5”号脚输出1024HzTTL脉冲，输入到CPLD器件作为器件内部状态计数器的消抖动脉冲。

（2）行人请求电路、系统复位电路

带消抖动的单次负脉冲产生电路图见图7所示。

图中U2和U3是与非门74LS00，AN为按钮，1-2为动断触头，3-2为动合触头，R2：1K

，R3：1K

，见图按钮按一次（松开），上面与非门输出Vo为经过消抖动的负脉冲，作为行人请求信号、系统复位信号输入到CPLD器件，都是低电平有效，正常时为高电平。

CPLD器件输出电路说明：

（1）电流放大驱动电路

电流放大驱动电路见图8所示。

图中T1为NPN型三极管8050，R4：10K

，D1、D2-Dn为发光二极管，T1的基极通过限流电阻R4接CPLD器件的输出，T1的集电极电流达1A。如果一个发光管电流以5mA计，那么一只三极管可以同时驱动200只发光管，完全满足指示灯和减法计数显示段的要求。因为CPLD器件的I/O脚的输出电流有限，因此反映主干道的绿灯、黄灯、红灯、减法计时的七段笔画，以及反映步行通道的红灯、绿灯、减法计时的七段笔画的所有CPLD器件的输出均需要分别外接电流放大驱动电路后再推动构成红绿黄指示灯和减法计数器的并联发光二极管工作。

（2）语音录放电路

语言录放电路见图9所示，语言集成电路U4采用带录音功能的ISD1110芯片。应用前首先要进行录音，虚线框内的电路为录音电路。每按一次1（REC）键，人对着喇叭说话，录一段音，这里只要录两段音就行了，分别是“现在是步行通道红灯亮，行人禁止通行！”、“现在是主干道红灯亮，车辆禁止通行！”。在语言芯片录好音后，虚线框内的电路是不需要了。工作时，只要给24号管脚1个负脉冲，即可放音1次。在步行通道变为红灯时发出1个负脉冲和主干道变为红灯时发出1个负脉冲，通过与门电路后输出到CPLD器件外的ISD1110芯片的24号管脚，即可在14、15脚输出语音信号，在室外时需要接转换电路和功率放大电路。

（3）转换电路

如图10所示，其作用是将语音录放电路的14-15脚双端输出转换为单端输出，接功率放大电路。

图中U5为通用运放uA741，R13=R14=R15=R16=10K

，输入接语音录放电路，输出接功率放大电路。uA741在工作时接+/-5V直流电源。

（4）功率放大电路

如图11所示，图中U6为功率放大器TDA2040，由于一般语音输出电路的功率小，在室外必须要放大到一定功率才能具有较好的音响效果，因此需要在语音放音电路和转换电路后面接功率放大电路，见图11所示。输入接转换电路，输出接喇叭。

TDA2040具有独特的性能，工作稳定可靠，输出功率大，失真度非常小，LB为喇叭。电源端接电容防止低频自激，输入端接转换电路，串接电容为为了滤除高频信号。

（5）故障报警电路

当系统出现故障时，责任人手机随时收到故障报警信息，该模块由单片机最小应用系统和GSM短信通信模块两部分组成。如图12所示。

GSM是全球移动通讯系统(GlobalSystemofMobilecommunication)，是当前应用最为广泛的移动电话标准，主要优势在于更高的数字语音质量和低成本呼叫。图12为故障报警模块图，分单片机最小应用系统和GSM短信通信模块两部分。首先对单片机最小应用系统进行C语言编程，将接收报警信息的电话号码（群发时可以有若干号码）、待自动所发的短信报警信息内容（不同的斑马线路口有不同的编号和编写发送不同的内容，以便一名责任人同时管理若干个交通道口，根据接收到的信息内容来判断哪个交通道口出现了故障。）、发送次数和时间间隔等内容事先用C语言编程到单片机里，接收报警信息的电话号码和接收报警信息的内容要通过转换软件转换成Unicode代码才能编写到C语言程序里。通过单片机和GSM短信通信模块的信息交流，实现单片机控制GSM短信通信模块工作。在单片机最小应用系统的单片机P10口接收到由CPLD器件发出的反映故障的0电平信号时（平时为1电平信号），即控制GSM短信通信电路自动向责任人手机发出短信报警信号。责任人收到故障报警信息时，及时维修，确保系统尽快正常工作。GSM短信通信模块在应用时，要插入待发送短信的经过注册的有效的电话号码卡。单片机型号：STC12C5A60S2，GSM模块型号：SIM900A。

其单片机编程过程如下：

根据要求编写好C语言程序→打开Keil编程软件→装载选择好单片机型号→输入C语言程序→编译成功产生.HEX文件→接好下载器和单片机最小系统、下载器插到计算机的USB口→装好USB驱动软件→打开STC下载软件→选择好单片机型号→选择好待下载的.HEX文件→编程，断一下电再通电，提示编程操作成功→将单片机最小系统和GSM模块连接起来，测试功能，确保功能正常实现，如果不正常，即修改程序和重复编程，直至正确。

为各电路工作提供的直流电源用市面上现成的电源模块。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：

所述控制系统包括CPLD器件及与其连接的输入电路和输出电路，其中输入电路包括脉冲发生电路、行人请求电路、系统复位电路，输出电路包括电流放大驱动电路、语音录放电路、转换电路、功率放大电路、故障报警电路，其中语音录放电路和转换电路通过功率放大电路与喇叭连接，故障报警电路与手机通信连接；

所述电流放大驱动电路分别连接至交通灯，所述交通灯包括主干道指示灯、步行通道指示灯、主干道指示灯减法计数显示器、步行通道指示灯减法计数显示器；

所述CPLD器件中包含交通灯的控制逻辑，具体为如下的五种状态：主干道正常通行的原始状态S0、行人请求后等待状态S1、行人通行状态S2、行人快速通过状态S3和主干道车辆保持通行状态S4，状态按照S0-S1-S2-S3-S4-S0循环周转，实现交通状态的管理控制；

所述CPLD器件的顶层电路中，通过状态计数器输出五种状态，并进一步通过门控制电路将状态输出至电流放大驱动电路使主干道和步行通道方向对应的交通灯和减法计数器进行显示；

通过±5V直流稳压电源为各电路工作提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：所述主干道指示灯包括绿灯、黄灯和红灯，步行通道指示灯包括绿灯、红灯和人形指示灯。

3.根据权利要求1所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：所述五种状态具体为：

原始状态S0，主干道车辆正常通行，行人禁止通行；

行人请求后等待状态S1，行人请求后，主干道车辆停止，主干道黄灯亮、步行通道仍然红灯亮，计数器计时显示，等待时间A秒；

行人通行状态S2，A秒过后，主干道变为红灯，车辆禁止通行，步行通道变为绿灯，行人通行，计数器减法计时显示，计时时间为B秒；

行人快速通过状态S3，在步行临近结束时，步行通道绿灯闪烁时间为C秒，提示行人快速通过；车辆仍然禁止通行，计数器减法计时显示；

主干道车辆保持通行状态S4，C秒后，回到主干道车辆通行状态，主干道车辆必须通行一段时间，设定为D秒，在此段时间内，行人请求无效；D秒后进入下一个周期。

4.根据权利要求3所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：五种状态中，设定主干道红灯亮时间=步行通道绿灯亮时间+步行通道绿灯闪烁时间，S1状态到S4状态的灯工作时、同时减法计数，所有减法计数器计数到01时结束，等待时间A为2-3秒，绿灯闪烁时间C为3-5秒，其它时间根据计数器设计，在99秒范围内。

5.根据权利要求1所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：所述状态计数器采用5进制加法计数器，其输出为A2A1A0，分别为000、001、010、011、100，对应于S0、S1、S2、S3、S4五个状态。

6.根据权利要求5所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：系统工作时，通电后进行系统复位，系统开始工作，此时是初始S0状态，状态计数器输出A2A1A0为000，S0状态使门控制电路2通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路输出主干道绿灯亮车辆正常通行信号、步行通道红灯亮行人禁止通行信号；如果有行人发出请求信号，通过门控制电路1和消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为001，进入S1状态，门控制电路3通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道黄灯亮车辆停止通行、步行通道红灯继续亮，行人等待，减法计时显示；在计时到01时，主干道黄计数器发出J1脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为010，进入S2状态，门控制电路4通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道红灯亮车辆禁止通行、步行通道绿灯亮，行人通行，减法计时显示；在计时到01时，步行通道绿计数器发出J2脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为011，进入S3状态，门控制电路5通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道红灯亮车辆禁止通行、步行通道绿灯闪烁，提示行人快速通行，减法计时显示；在计时到01时，主干道红计数器发出J3脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为100，进入S4状态，门控制电路6通过CPLD器件外接的电流放大驱动电路使主干道绿灯亮车辆恢复通行、步行通道红灯亮，行人禁止通行，减法计时显示；在计时到01时，主干道绿计数器发出J4脉冲到门控制电路1，再经消抖动模块，使状态计数器输出A2A1A0为000，恢复进入S0状态，此时进入下一个周期；流程中，只有在S0状态时，行人请求才有效。

7.根据权利要求6所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：在S1、S2、S3、S4状态时，1Hz的工作脉冲分别通过门控制电路7、8、9、10去接到主干道和步行通道方向的减法计数器，进而去控制减法计时显示；门控制电路2、3、4、5、6的输出到CPLD器件的外部通过电流放大驱动后驱动相应的由若干发光管并联组成的灯；所有的减法计数器输出经过内部七段译码后再输出到CPLD器件的外部，同样要通过外接的电流放大驱动电路后驱动由若干发光管并联组成的灯组进行显示。

8.根据权利要求1所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：所述语音录放电路和功率放大电路之间设有转换电路，其将语音录放电路的14-15脚双端输出转换为单端输出，输入至功率放大电路。

9.根据权利要求1所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：当灯的状态变化时，通过语音录放电路、转换电路、功率放大电路以及喇叭进行相应的语言提示。

10.根据权利要求1所述的一种智能自助交通灯控制系统，其特征在于：当系统出现故障时，即主干道指示灯不是正常情况，只有一盏灯亮的情况下，通过故障报警电路向手机发送故障报警信息。

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