交通燈的無線發射與車載接收系統研制

徐春月+閆江+陳娟

摘 要：項目設計并研制了一款模擬十字路口交通燈的運行，并且將交通燈的運行情況通過無線傳輸到車載系統由LCD液晶顯示屏顯示出來。該裝置操作簡單，可用于對交通燈信號的接收，駕駛者據此可安全快速行駛，減少了路口的擁堵和交通事故的產生。

關鍵詞：交通燈；無線發射與接收；行駛

引言

2011年中國超過美國成為世界第一大汽車產銷地，各大城市的汽車量超出了道路的實際可承載量，交通變得擁擠，特別是早晚交通高峰時間的十字路口的交通，研制交通燈的無線發射與車載接收系統，可以有效地提前提供給行駛車輛前方的交通燈信號，引導駕駛者合理選擇車速，安全快速地按照交通燈信號駕駛。另外，當駕駛者排隊通過十字路口時，經常會碰到前方重型卡車、大型客車的遮擋而無法觀察到信號燈的變化，很容易闖紅燈，甚至制造嚴重的交通事故，研制交通燈的無線發射與車載接收系統就可以有效地避免該類事件的產生。

1 電路設計

1.1 系統整體設計

系統采用單片系統控制整個模塊，首先模擬十字路口交通燈的運行，通過發送和接收設備接收發數據，最后通過LCD12864顯示屏顯示。系統整體設計如圖1所示：

1.2 實現思路

根據系統整體框圖選用合適的單片機，以無線收發芯片為研究核心，在此確定選用合適單片機及無線收發芯片的基礎上擴展整個裝置。

1.3 發送電路設計

采用單片機最小系統（STC89C52RC芯片），以CC1100為無線收發芯片的無線模塊以及紅，綠，黃三種顏色的發光二極管。12個發光二極管（紅，黃，綠各四個）連接到單片機的P0口，通過軟件程序對P0口的設定實現二極管的亮滅狀態來模擬十字路口交通燈的運行。發送電路設計如圖2所示：

1.4 接收電路設計

采用單片機最小系統（STC89C52RC芯片），以CC1100為無線收發芯片的無線模塊以及液晶顯示LCD12864。單片機控制無線模塊接收數據并處理通過LCD顯示當前十字路口的交通燈的狀態。接收電路如圖3所示：

2 軟件設計

2.1 發送程序設計

發送程序流程如圖4所示，具體流程如下：（1）啟動系統即將系統接通電源，系統進行初始化；（2）定時器T0開始工作，與此同時P0口被賦值（二極管顯示）；（3）無線模塊接收數據傳送給串口；（4）判斷接收到的數據是否正確，如果正確將狀態和時間送給串口由無線模塊發送出去，否則舍棄。

發送主程序主要操作：通過函數InitUART（）；對定時器T0，T1進行初始化操作；定義變量light_state和m用于存放交通燈的狀態和時間；通過函數void putout（uchar x，uchar y）和void SendOneByte（unsigned char c）為串口發送程序

2.2 接收程序設計

接收程序流程圖如圖5所示，具體流程如下：（1）啟動系統即將系統接通電源，系統進行初始化；（2）給串口發送一個數據，通過無線模塊發送出去；（3）接收數據并判斷接收到的數據是否正確，如果正確給串口發送數據，否則舍棄；（4）將接收到的數據轉換成狀態和時間在LCD12864液晶屏上顯示出來。

接收程序主要操作：通過函數void lcd_init（）和void InitUART（void）分別對液晶屏和串口進行初始化；通過函數void SendOneByte（unsigned char c）給串口發送一個數據；通過函數void write_cmd（uchar cmd）和void write_data（uchar dat）給LCD寫指令和數據。

3 性能測試

3.1 數據測試

測試方法：以模擬交通燈為起點，通過移動車載接收裝置，觀察其通訊效果并且記錄裝置之間的距離，測試距離如表1所示：

3.2 數據分析

從數據顯示中，可以看出通訊信號在0.1米～75米為正常接收，其他距離通訊內容不正常。根據測試距離，通信距離符合設計要求。

4 結束語

項目設計研制了交通燈車載接收的裝置。能夠實現十字路口交通燈的無線發射與車載接收。采用高性能的CC1100無線傳輸芯片，起到了很好的無線傳輸作用，該裝置有著教強的借鑒和參考價值。

參考文獻

[1]郭天祥，51單片機C語言教程-入門、提高、開發、拓展全攻略[M].電子工業出版社，2012.

[2]陳蕾，鄧晶等.單片機原理與接口技術[M].北京：機械工業出版社，2011.

[3]杭州飛拓電子有限公司http：//www.fytoo.com，2012.

[4]李哲英，駱麗，李金平.模擬電子線路分析與Multisim仿真[M].北京：機械工業出版社，2008：328

[5]康華光.電子技術基礎模擬部分[M]（第五版）.北京：高等教育出版社，2006：123.

[6]方紅琴，楊玉蓓.C語言程序設計[M].武漢：華中科技大學出版社，2013.

作者簡介：徐春月（1993，2-），女，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

閆江（1993，11-），男，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

陳娟（1993，3-），女，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

摘 要：項目設計并研制了一款模擬十字路口交通燈的運行，并且將交通燈的運行情況通過無線傳輸到車載系統由LCD液晶顯示屏顯示出來。該裝置操作簡單，可用于對交通燈信號的接收，駕駛者據此可安全快速行駛，減少了路口的擁堵和交通事故的產生。

關鍵詞：交通燈；無線發射與接收；行駛

引言

2011年中國超過美國成為世界第一大汽車產銷地，各大城市的汽車量超出了道路的實際可承載量，交通變得擁擠，特別是早晚交通高峰時間的十字路口的交通，研制交通燈的無線發射與車載接收系統，可以有效地提前提供給行駛車輛前方的交通燈信號，引導駕駛者合理選擇車速，安全快速地按照交通燈信號駕駛。另外，當駕駛者排隊通過十字路口時，經常會碰到前方重型卡車、大型客車的遮擋而無法觀察到信號燈的變化，很容易闖紅燈，甚至制造嚴重的交通事故，研制交通燈的無線發射與車載接收系統就可以有效地避免該類事件的產生。

1 電路設計

1.1 系統整體設計

系統采用單片系統控制整個模塊，首先模擬十字路口交通燈的運行，通過發送和接收設備接收發數據，最后通過LCD12864顯示屏顯示。系統整體設計如圖1所示：

1.2 實現思路

根據系統整體框圖選用合適的單片機，以無線收發芯片為研究核心，在此確定選用合適單片機及無線收發芯片的基礎上擴展整個裝置。

1.3 發送電路設計

采用單片機最小系統（STC89C52RC芯片），以CC1100為無線收發芯片的無線模塊以及紅，綠，黃三種顏色的發光二極管。12個發光二極管（紅，黃，綠各四個）連接到單片機的P0口，通過軟件程序對P0口的設定實現二極管的亮滅狀態來模擬十字路口交通燈的運行。發送電路設計如圖2所示：

1.4 接收電路設計

采用單片機最小系統（STC89C52RC芯片），以CC1100為無線收發芯片的無線模塊以及液晶顯示LCD12864。單片機控制無線模塊接收數據并處理通過LCD顯示當前十字路口的交通燈的狀態。接收電路如圖3所示：

2 軟件設計

2.1 發送程序設計

發送程序流程如圖4所示，具體流程如下：（1）啟動系統即將系統接通電源，系統進行初始化；（2）定時器T0開始工作，與此同時P0口被賦值（二極管顯示）；（3）無線模塊接收數據傳送給串口；（4）判斷接收到的數據是否正確，如果正確將狀態和時間送給串口由無線模塊發送出去，否則舍棄。

發送主程序主要操作：通過函數InitUART（）；對定時器T0，T1進行初始化操作；定義變量light_state和m用于存放交通燈的狀態和時間；通過函數void putout（uchar x，uchar y）和void SendOneByte（unsigned char c）為串口發送程序

2.2 接收程序設計

接收程序流程圖如圖5所示，具體流程如下：（1）啟動系統即將系統接通電源，系統進行初始化；（2）給串口發送一個數據，通過無線模塊發送出去；（3）接收數據并判斷接收到的數據是否正確，如果正確給串口發送數據，否則舍棄；（4）將接收到的數據轉換成狀態和時間在LCD12864液晶屏上顯示出來。

接收程序主要操作：通過函數void lcd_init（）和void InitUART（void）分別對液晶屏和串口進行初始化；通過函數void SendOneByte（unsigned char c）給串口發送一個數據；通過函數void write_cmd（uchar cmd）和void write_data（uchar dat）給LCD寫指令和數據。

3 性能測試

3.1 數據測試

測試方法：以模擬交通燈為起點，通過移動車載接收裝置，觀察其通訊效果并且記錄裝置之間的距離，測試距離如表1所示：

3.2 數據分析

從數據顯示中，可以看出通訊信號在0.1米～75米為正常接收，其他距離通訊內容不正常。根據測試距離，通信距離符合設計要求。

4 結束語

項目設計研制了交通燈車載接收的裝置。能夠實現十字路口交通燈的無線發射與車載接收。采用高性能的CC1100無線傳輸芯片，起到了很好的無線傳輸作用，該裝置有著教強的借鑒和參考價值。

參考文獻

[1]郭天祥，51單片機C語言教程-入門、提高、開發、拓展全攻略[M].電子工業出版社，2012.

[2]陳蕾，鄧晶等.單片機原理與接口技術[M].北京：機械工業出版社，2011.

[3]杭州飛拓電子有限公司http：//www.fytoo.com，2012.

[4]李哲英，駱麗，李金平.模擬電子線路分析與Multisim仿真[M].北京：機械工業出版社，2008：328

[5]康華光.電子技術基礎模擬部分[M]（第五版）.北京：高等教育出版社，2006：123.

[6]方紅琴，楊玉蓓.C語言程序設計[M].武漢：華中科技大學出版社，2013.

作者簡介：徐春月（1993，2-），女，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

閆江（1993，11-），男，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

陳娟（1993，3-），女，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

摘 要：項目設計并研制了一款模擬十字路口交通燈的運行，并且將交通燈的運行情況通過無線傳輸到車載系統由LCD液晶顯示屏顯示出來。該裝置操作簡單，可用于對交通燈信號的接收，駕駛者據此可安全快速行駛，減少了路口的擁堵和交通事故的產生。

關鍵詞：交通燈；無線發射與接收；行駛

引言

2011年中國超過美國成為世界第一大汽車產銷地，各大城市的汽車量超出了道路的實際可承載量，交通變得擁擠，特別是早晚交通高峰時間的十字路口的交通，研制交通燈的無線發射與車載接收系統，可以有效地提前提供給行駛車輛前方的交通燈信號，引導駕駛者合理選擇車速，安全快速地按照交通燈信號駕駛。另外，當駕駛者排隊通過十字路口時，經常會碰到前方重型卡車、大型客車的遮擋而無法觀察到信號燈的變化，很容易闖紅燈，甚至制造嚴重的交通事故，研制交通燈的無線發射與車載接收系統就可以有效地避免該類事件的產生。

1 電路設計

1.1 系統整體設計

系統采用單片系統控制整個模塊，首先模擬十字路口交通燈的運行，通過發送和接收設備接收發數據，最后通過LCD12864顯示屏顯示。系統整體設計如圖1所示：

1.2 實現思路

根據系統整體框圖選用合適的單片機，以無線收發芯片為研究核心，在此確定選用合適單片機及無線收發芯片的基礎上擴展整個裝置。

1.3 發送電路設計

采用單片機最小系統（STC89C52RC芯片），以CC1100為無線收發芯片的無線模塊以及紅，綠，黃三種顏色的發光二極管。12個發光二極管（紅，黃，綠各四個）連接到單片機的P0口，通過軟件程序對P0口的設定實現二極管的亮滅狀態來模擬十字路口交通燈的運行。發送電路設計如圖2所示：

1.4 接收電路設計

采用單片機最小系統（STC89C52RC芯片），以CC1100為無線收發芯片的無線模塊以及液晶顯示LCD12864。單片機控制無線模塊接收數據并處理通過LCD顯示當前十字路口的交通燈的狀態。接收電路如圖3所示：

2 軟件設計

2.1 發送程序設計

發送程序流程如圖4所示，具體流程如下：（1）啟動系統即將系統接通電源，系統進行初始化；（2）定時器T0開始工作，與此同時P0口被賦值（二極管顯示）；（3）無線模塊接收數據傳送給串口；（4）判斷接收到的數據是否正確，如果正確將狀態和時間送給串口由無線模塊發送出去，否則舍棄。

發送主程序主要操作：通過函數InitUART（）；對定時器T0，T1進行初始化操作；定義變量light_state和m用于存放交通燈的狀態和時間；通過函數void putout（uchar x，uchar y）和void SendOneByte（unsigned char c）為串口發送程序

2.2 接收程序設計

接收程序流程圖如圖5所示，具體流程如下：（1）啟動系統即將系統接通電源，系統進行初始化；（2）給串口發送一個數據，通過無線模塊發送出去；（3）接收數據并判斷接收到的數據是否正確，如果正確給串口發送數據，否則舍棄；（4）將接收到的數據轉換成狀態和時間在LCD12864液晶屏上顯示出來。

接收程序主要操作：通過函數void lcd_init（）和void InitUART（void）分別對液晶屏和串口進行初始化；通過函數void SendOneByte（unsigned char c）給串口發送一個數據；通過函數void write_cmd（uchar cmd）和void write_data（uchar dat）給LCD寫指令和數據。

3 性能測試

3.1 數據測試

測試方法：以模擬交通燈為起點，通過移動車載接收裝置，觀察其通訊效果并且記錄裝置之間的距離，測試距離如表1所示：

3.2 數據分析

從數據顯示中，可以看出通訊信號在0.1米～75米為正常接收，其他距離通訊內容不正常。根據測試距離，通信距離符合設計要求。

4 結束語

項目設計研制了交通燈車載接收的裝置。能夠實現十字路口交通燈的無線發射與車載接收。采用高性能的CC1100無線傳輸芯片，起到了很好的無線傳輸作用，該裝置有著教強的借鑒和參考價值。

參考文獻

[1]郭天祥，51單片機C語言教程-入門、提高、開發、拓展全攻略[M].電子工業出版社，2012.

[2]陳蕾，鄧晶等.單片機原理與接口技術[M].北京：機械工業出版社，2011.

[3]杭州飛拓電子有限公司http：//www.fytoo.com，2012.

[4]李哲英，駱麗，李金平.模擬電子線路分析與Multisim仿真[M].北京：機械工業出版社，2008：328

[5]康華光.電子技術基礎模擬部分[M]（第五版）.北京：高等教育出版社，2006：123.

[6]方紅琴，楊玉蓓.C語言程序設計[M].武漢：華中科技大學出版社，2013.

作者簡介：徐春月（1993，2-），女，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

閆江（1993，11-），男，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。

陳娟（1993，3-），女，蘇州大學應用技術學院2011級電子信息工程專業，本科在讀。