CN201655033U - 交通信号灯模拟控制系统 - Google Patents

Abstract

一种交通信号灯模拟控制系统，核心模块发出信号，通过各接口和总线将信号传输到用户界面模块，通过用户界面模块选择需运行的模式，在用户界面模块模拟显示交通信号灯实际道路情况，信号灯根据时间的变化而进行相应的转变，通过用户界面模块显示剩余的时间。本实用新型的优点是：本模拟控制系统采用了嵌入式微处理器，具有低电压、低功耗和高集成度等特点；平台体系中的用户界面模块使该模拟控制系统的方法能实时显示交通信号灯的变化情况；该模拟控制系统易于实现，费用低，可以广泛应用。

Description

交通信号灯模拟控制系统 

技术领域

本实用新型涉及一种交通信号灯模拟控制系统，属于计算机程序控制技术领域。 

背景技术

城市交通信号灯控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。 

现有技术中，大多采用的是自适应信号控制，它需要数学建模。所以经典控制法很难得到满意的效果。而计算机模拟控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能达到很好的控制效果。近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模拟控制进行了研究，但因研究的局限性，实际中得到应用的寥寥无几，本实用新型解决了上述问题，提供了一种交通信号灯模拟控制系统。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种交通信号灯模拟控制系统，该模拟控制系统将嵌入式微处理器用作平台体系的核心模块，费用低且易于实现，该模拟控制系统实现了在液晶显示屏上模拟显示交通信号灯实际道路情况，通过键盘和触摸屏选择运行的模式，使信号灯根据时间的变化而进行相应的转变，同时使数码管显示剩余的时间。 

为了达到上述目的，本实用新型提供一种交通信号灯模拟控制系统，包含硬件平台体系、计算机和调试模块； 

上述的平台体系包含核心模块、用户界面模块、接口模块和报警模块；所述的核心模块通过网络通信，或者串口设备与用户界面模块、接口模块和 报警模块进行连接； 

所述的计算机的主机通过网线接口、USB接口和串口实现与平台体系的接口模块的连接； 

所述的调试模块通过调试接口与接口模块连接。 

上述的一种交通信号灯模拟控制系统，其中，核心模块是嵌入式微处理器，其内部集成了多级流水线，与用户界面模块、接口模块和报警模块连接。 

上述的一种交通信号灯模拟控制系统，其中，平台体系中的用户界面模块包含液晶显示屏、键盘和8个数码管，液晶显示屏、键盘和8个数码管均与核心模块连接，液晶显示屏是触摸屏，8个数码管分成2个一组，分别代表东西南北方向四组红绿灯。 

上述的一种交通信号灯模拟控制系统，其中，该系统包含三种运行模式，在每种模式中，红灯与绿灯的持续时间不同，黄灯的持续时间固定为3秒。 

上述的一种交通信号灯模拟控制系统，其中，报警模块在黄灯持续的3秒时间内会发出警告音。 

本实用新型与现有技术相比，其优点在于： 

1.超低功耗：由于本系统采用了嵌入式微处理器，具有低电压、低功耗和高集成度等特点； 

2.仿真度高：平台体系中的用户界面模块使该模拟控制系统能实时显示交通信号灯的变化情况； 

3.易于实现：该模拟控制系统易于实现，费用低，可以广泛应用。 

附图说明

图1是本实用新型提供的交通信号灯模拟控制系统的结构框图； 

图2是本实用新型提供的交通信号灯模拟控制系统的初始界面示意图； 

图3是本实用新型提供的交通信号灯模拟控制系统的运行界面示意图； 

图4是本实用新型提供的交通信号灯模拟控制系统的红绿灯变暗界面示意图； 

图5是本实用新型提供的交通信号灯模拟控制系统的黄灯闪烁界面示意图。 

具体实施方式

以下根据图1～图5，具体说明本实用新型的较佳实施例： 

如图1所示，是本实用新型提供的一种交通信号灯模拟控制系统，包含硬件平台体系1、计算机2和调试模块3； 

平台体系1包含核心模块11、用户界面模块12、接口模块13和报警模块14。核心模块内部集成了多级流水线，与常用的外围设备无缝连接。核心模块与其外部模块基于TCP/IP网络通信协议进行通信，或者借助短信类的信息通道进行信息的交互，核心模块和其外部模块之间的物理连接包括有线和无线通信方式。 

核心模块是嵌入式微处理器，嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM、PEPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时P计数器、WatchDog、IPO、串行口、脉宽调制输出、APD、DPA、Flash RAM、E2PROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。 

用户界面模块包含液晶显示屏、键盘和8个数码管，液晶显示屏、键盘和8个数码管均与核心模块连接，液晶显示屏是触摸屏，8个数码管分成2个一组，分别代表东西南北方向四组红绿灯。 

核心模块11通过网络通信，或者串口设备与用户界面模块12、接口模块13和报警模块14进行连接，实现对用户界面模块12和接口模块13和报警模块14的访问； 

计算机2主机通过网线接口、USB接口和串口实现与平台体系1的接口模块13的连接； 

调试模块3通过调试接口与接口模块13连接； 

核心模块发出信号，通过各接口和总线将信号传输到用户界面模块，通过用户界面模块选择需运行的模式，运行模式包含三种，在每种模式中，红灯与绿灯的持续时间不同，黄灯的持续时间固定为3秒，报警模块在黄灯持 续的3秒时间内会发出警告音。在用户界面模块模拟显示交通信号灯实际道路情况，信号灯根据时间的变化而进行相应的转变，通过用户界面模块显示剩余的时间。 

交通信号灯模拟控制系统在功能上主要实现了在液晶显示屏上模拟显示交通信号灯实际道路情况，通过键盘和触摸屏选择运行的模式，信号灯根据时间的变化而进行相应的转变，数码管显示剩余的时间。 

如图2所示，是初始界面示意图，程序运行时，首先显示初始界面示意图，有三种模式供用户选择，三种模式对应的三种红绿灯倒计时的时间不一样。这三种模式分别是：第一种红灯30秒、黄灯3秒、绿灯30秒；第二种红灯20秒、黄灯3秒、绿灯20秒；第三种红灯40秒、黄灯3秒、绿灯40秒。用户单击液晶显示屏屏幕上显示的按钮或者键盘上对应的数字键选择相应模式。选择后，系统运行用户选择的模式，调用绘制模拟马路运行界面的函数，8位数码管自动开始倒记时。 

如图3所示，是运行界面示意图，运行界面首先为南北方向红灯、东西方向绿灯。 

如图4所示，是红绿灯变暗界面示意图，界面中央的红绿灯根据倒计时时间逐渐变暗，直到完全熄灭。 

如图5所示，是黄灯闪烁界面示意图，当倒计时为0时，两个方向黄灯亮起，并开始闪烁3秒，数码管上也倒计时3秒，用户可以听到提醒的警告音。黄灯闪烁3秒过后，通行方向转变。南北方向为绿灯、东西方向为红灯，开始倒计时，到倒计时归0后，黄灯亮起并伴随警告音。以上为一个循环。 

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。 

Claims (3)

1.交通信号灯模拟控制系统，包含硬件平台体系(1)、计算机(2)和调试模块(3)；

其特征在于，

所述的平台体系(1)包含核心模块(11)、用户界面模块(12)、接口模块(13)和报警模块(14)；所述的核心模块(11)通过网络通信，或者串口设备与用户界面模块(12)、接口模块(13)和报警模块(14)进行连接；

所述的核心模块是嵌入式微处理器，其内部集成了多级流水线，与用户界面模块(12)、接口模块(13)和报警模块(14)连接。

2.如权利要求1所述的交通信号灯模拟控制系统，其特征在于，所述的计算机(2)的主机通过网线接口、USB接口和串口实现与平台体系(1)的接口模块(13)的连接；所述的调试模块(3)通过调试接口与接口模块(13)连接。

3.如权利要求1所述的交通信号灯模拟控制系统，其特征在于，所述的平台体系中的用户界面模块包含液晶显示屏、键盘和8个数码管，液晶显示屏、键盘和8个数码管均与核心模块连接，液晶显示屏是触摸屏。 

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