交通灯的无线发射与车载接收系统研制

徐春月+闫江+陈娟

摘 要：项目设计并研制了一款模拟十字路口交通灯的运行，并且将交通灯的运行情况通过无线传输到车载系统由LCD液晶显示屏显示出来。该装置操作简单，可用于对交通灯信号的接收，驾驶者据此可安全快速行驶，减少了路口的拥堵和交通事故的产生。

关键词：交通灯；无线发射与接收；行驶

引言

2011年中国超过美国成为世界第一大汽车产销地，各大城市的汽车量超出了道路的实际可承载量，交通变得拥挤，特别是早晚交通高峰时间的十字路口的交通，研制交通灯的无线发射与车载接收系统，可以有效地提前提供给行驶车辆前方的交通灯信号，引导驾驶者合理选择车速，安全快速地按照交通灯信号驾驶。另外，当驾驶者排队通过十字路口时，经常会碰到前方重型卡车、大型客车的遮挡而无法观察到信号灯的变化，很容易闯红灯，甚至制造严重的交通事故，研制交通灯的无线发射与车载接收系统就可以有效地避免该类事件的产生。

1 电路设计

1.1 系统整体设计

系统采用单片系统控制整个模块，首先模拟十字路口交通灯的运行，通过发送和接收设备接收发数据，最后通过LCD12864显示屏显示。系统整体设计如图1所示：

1.2 实现思路

根据系统整体框图选用合适的单片机，以无线收发芯片为研究核心，在此确定选用合适单片机及无线收发芯片的基础上扩展整个装置。

1.3 发送电路设计

采用单片机最小系统（STC89C52RC芯片），以CC1100为无线收发芯片的无线模块以及红，绿，黄三种颜色的发光二极管。12个发光二极管（红，黄，绿各四个）连接到单片机的P0口，通过软件程序对P0口的设定实现二极管的亮灭状态来模拟十字路口交通灯的运行。发送电路设计如图2所示：

1.4 接收电路设计

采用单片机最小系统（STC89C52RC芯片），以CC1100为无线收发芯片的无线模块以及液晶显示LCD12864。单片机控制无线模块接收数据并处理通过LCD显示当前十字路口的交通灯的状态。接收电路如图3所示：

2 软件设计

2.1 发送程序设计

发送程序流程如图4所示，具体流程如下：（1）启动系统即将系统接通电源，系统进行初始化；（2）定时器T0开始工作，与此同时P0口被赋值（二极管显示）；（3）无线模块接收数据传送给串口；（4）判断接收到的数据是否正确，如果正确将状态和时间送给串口由无线模块发送出去，否则舍弃。

发送主程序主要操作：通过函数InitUART（）；对定时器T0，T1进行初始化操作；定义变量light_state和m用于存放交通灯的状态和时间；通过函数void putout（uchar x，uchar y）和void SendOneByte（unsigned char c）为串口发送程序

2.2 接收程序设计

接收程序流程图如图5所示，具体流程如下：（1）启动系统即将系统接通电源，系统进行初始化；（2）给串口发送一个数据，通过无线模块发送出去；（3）接收数据并判断接收到的数据是否正确，如果正确给串口发送数据，否则舍弃；（4）将接收到的数据转换成状态和时间在LCD12864液晶屏上显示出来。

接收程序主要操作：通过函数void lcd_init（）和void InitUART（void）分别对液晶屏和串口进行初始化；通过函数void SendOneByte（unsigned char c）给串口发送一个数据；通过函数void write_cmd（uchar cmd）和void write_data（uchar dat）给LCD写指令和数据。

3 性能测试

3.1 数据测试

测试方法：以模拟交通灯为起点，通过移动车载接收装置，观察其通讯效果并且记录装置之间的距离，测试距离如表1所示：

3.2 数据分析

从数据显示中，可以看出通讯信号在0.1米～75米为正常接收，其他距离通讯内容不正常。根据测试距离，通信距离符合设计要求。

4 结束语

项目设计研制了交通灯车载接收的装置。能够实现十字路口交通灯的无线发射与车载接收。采用高性能的CC1100无线传输芯片，起到了很好的无线传输作用，该装置有着教强的借鉴和参考价值。

参考文献

[1]郭天祥，51单片机C语言教程-入门、提高、开发、拓展全攻略[M].电子工业出版社，2012.

[2]陈蕾，邓晶等.单片机原理与接口技术[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]杭州飞拓电子有限公司http：//www.fytoo.com，2012.

[4]李哲英，骆丽，李金平.模拟电子线路分析与Multisim仿真[M].北京：机械工业出版社，2008：328

[5]康华光.电子技术基础模拟部分[M]（第五版）.北京：高等教育出版社，2006：123.

[6]方红琴，杨玉蓓.C语言程序设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2013.

作者简介：徐春月（1993，2-），女，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

闫江（1993，11-），男，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

陈娟（1993，3-），女，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

摘 要：项目设计并研制了一款模拟十字路口交通灯的运行，并且将交通灯的运行情况通过无线传输到车载系统由LCD液晶显示屏显示出来。该装置操作简单，可用于对交通灯信号的接收，驾驶者据此可安全快速行驶，减少了路口的拥堵和交通事故的产生。

关键词：交通灯；无线发射与接收；行驶

引言

2011年中国超过美国成为世界第一大汽车产销地，各大城市的汽车量超出了道路的实际可承载量，交通变得拥挤，特别是早晚交通高峰时间的十字路口的交通，研制交通灯的无线发射与车载接收系统，可以有效地提前提供给行驶车辆前方的交通灯信号，引导驾驶者合理选择车速，安全快速地按照交通灯信号驾驶。另外，当驾驶者排队通过十字路口时，经常会碰到前方重型卡车、大型客车的遮挡而无法观察到信号灯的变化，很容易闯红灯，甚至制造严重的交通事故，研制交通灯的无线发射与车载接收系统就可以有效地避免该类事件的产生。

1 电路设计

1.1 系统整体设计

系统采用单片系统控制整个模块，首先模拟十字路口交通灯的运行，通过发送和接收设备接收发数据，最后通过LCD12864显示屏显示。系统整体设计如图1所示：

1.2 实现思路

根据系统整体框图选用合适的单片机，以无线收发芯片为研究核心，在此确定选用合适单片机及无线收发芯片的基础上扩展整个装置。

1.3 发送电路设计

采用单片机最小系统（STC89C52RC芯片），以CC1100为无线收发芯片的无线模块以及红，绿，黄三种颜色的发光二极管。12个发光二极管（红，黄，绿各四个）连接到单片机的P0口，通过软件程序对P0口的设定实现二极管的亮灭状态来模拟十字路口交通灯的运行。发送电路设计如图2所示：

1.4 接收电路设计

采用单片机最小系统（STC89C52RC芯片），以CC1100为无线收发芯片的无线模块以及液晶显示LCD12864。单片机控制无线模块接收数据并处理通过LCD显示当前十字路口的交通灯的状态。接收电路如图3所示：

2 软件设计

2.1 发送程序设计

发送程序流程如图4所示，具体流程如下：（1）启动系统即将系统接通电源，系统进行初始化；（2）定时器T0开始工作，与此同时P0口被赋值（二极管显示）；（3）无线模块接收数据传送给串口；（4）判断接收到的数据是否正确，如果正确将状态和时间送给串口由无线模块发送出去，否则舍弃。

发送主程序主要操作：通过函数InitUART（）；对定时器T0，T1进行初始化操作；定义变量light_state和m用于存放交通灯的状态和时间；通过函数void putout（uchar x，uchar y）和void SendOneByte（unsigned char c）为串口发送程序

2.2 接收程序设计

接收程序流程图如图5所示，具体流程如下：（1）启动系统即将系统接通电源，系统进行初始化；（2）给串口发送一个数据，通过无线模块发送出去；（3）接收数据并判断接收到的数据是否正确，如果正确给串口发送数据，否则舍弃；（4）将接收到的数据转换成状态和时间在LCD12864液晶屏上显示出来。

接收程序主要操作：通过函数void lcd_init（）和void InitUART（void）分别对液晶屏和串口进行初始化；通过函数void SendOneByte（unsigned char c）给串口发送一个数据；通过函数void write_cmd（uchar cmd）和void write_data（uchar dat）给LCD写指令和数据。

3 性能测试

3.1 数据测试

测试方法：以模拟交通灯为起点，通过移动车载接收装置，观察其通讯效果并且记录装置之间的距离，测试距离如表1所示：

3.2 数据分析

从数据显示中，可以看出通讯信号在0.1米～75米为正常接收，其他距离通讯内容不正常。根据测试距离，通信距离符合设计要求。

4 结束语

项目设计研制了交通灯车载接收的装置。能够实现十字路口交通灯的无线发射与车载接收。采用高性能的CC1100无线传输芯片，起到了很好的无线传输作用，该装置有着教强的借鉴和参考价值。

参考文献

[1]郭天祥，51单片机C语言教程-入门、提高、开发、拓展全攻略[M].电子工业出版社，2012.

[2]陈蕾，邓晶等.单片机原理与接口技术[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]杭州飞拓电子有限公司http：//www.fytoo.com，2012.

[4]李哲英，骆丽，李金平.模拟电子线路分析与Multisim仿真[M].北京：机械工业出版社，2008：328

[5]康华光.电子技术基础模拟部分[M]（第五版）.北京：高等教育出版社，2006：123.

[6]方红琴，杨玉蓓.C语言程序设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2013.

作者简介：徐春月（1993，2-），女，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

闫江（1993，11-），男，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

陈娟（1993，3-），女，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

摘 要：项目设计并研制了一款模拟十字路口交通灯的运行，并且将交通灯的运行情况通过无线传输到车载系统由LCD液晶显示屏显示出来。该装置操作简单，可用于对交通灯信号的接收，驾驶者据此可安全快速行驶，减少了路口的拥堵和交通事故的产生。

关键词：交通灯；无线发射与接收；行驶

引言

2011年中国超过美国成为世界第一大汽车产销地，各大城市的汽车量超出了道路的实际可承载量，交通变得拥挤，特别是早晚交通高峰时间的十字路口的交通，研制交通灯的无线发射与车载接收系统，可以有效地提前提供给行驶车辆前方的交通灯信号，引导驾驶者合理选择车速，安全快速地按照交通灯信号驾驶。另外，当驾驶者排队通过十字路口时，经常会碰到前方重型卡车、大型客车的遮挡而无法观察到信号灯的变化，很容易闯红灯，甚至制造严重的交通事故，研制交通灯的无线发射与车载接收系统就可以有效地避免该类事件的产生。

1 电路设计

1.1 系统整体设计

系统采用单片系统控制整个模块，首先模拟十字路口交通灯的运行，通过发送和接收设备接收发数据，最后通过LCD12864显示屏显示。系统整体设计如图1所示：

1.2 实现思路

根据系统整体框图选用合适的单片机，以无线收发芯片为研究核心，在此确定选用合适单片机及无线收发芯片的基础上扩展整个装置。

1.3 发送电路设计

采用单片机最小系统（STC89C52RC芯片），以CC1100为无线收发芯片的无线模块以及红，绿，黄三种颜色的发光二极管。12个发光二极管（红，黄，绿各四个）连接到单片机的P0口，通过软件程序对P0口的设定实现二极管的亮灭状态来模拟十字路口交通灯的运行。发送电路设计如图2所示：

1.4 接收电路设计

采用单片机最小系统（STC89C52RC芯片），以CC1100为无线收发芯片的无线模块以及液晶显示LCD12864。单片机控制无线模块接收数据并处理通过LCD显示当前十字路口的交通灯的状态。接收电路如图3所示：

2 软件设计

2.1 发送程序设计

发送程序流程如图4所示，具体流程如下：（1）启动系统即将系统接通电源，系统进行初始化；（2）定时器T0开始工作，与此同时P0口被赋值（二极管显示）；（3）无线模块接收数据传送给串口；（4）判断接收到的数据是否正确，如果正确将状态和时间送给串口由无线模块发送出去，否则舍弃。

发送主程序主要操作：通过函数InitUART（）；对定时器T0，T1进行初始化操作；定义变量light_state和m用于存放交通灯的状态和时间；通过函数void putout（uchar x，uchar y）和void SendOneByte（unsigned char c）为串口发送程序

2.2 接收程序设计

接收程序流程图如图5所示，具体流程如下：（1）启动系统即将系统接通电源，系统进行初始化；（2）给串口发送一个数据，通过无线模块发送出去；（3）接收数据并判断接收到的数据是否正确，如果正确给串口发送数据，否则舍弃；（4）将接收到的数据转换成状态和时间在LCD12864液晶屏上显示出来。

接收程序主要操作：通过函数void lcd_init（）和void InitUART（void）分别对液晶屏和串口进行初始化；通过函数void SendOneByte（unsigned char c）给串口发送一个数据；通过函数void write_cmd（uchar cmd）和void write_data（uchar dat）给LCD写指令和数据。

3 性能测试

3.1 数据测试

测试方法：以模拟交通灯为起点，通过移动车载接收装置，观察其通讯效果并且记录装置之间的距离，测试距离如表1所示：

3.2 数据分析

从数据显示中，可以看出通讯信号在0.1米～75米为正常接收，其他距离通讯内容不正常。根据测试距离，通信距离符合设计要求。

4 结束语

项目设计研制了交通灯车载接收的装置。能够实现十字路口交通灯的无线发射与车载接收。采用高性能的CC1100无线传输芯片，起到了很好的无线传输作用，该装置有着教强的借鉴和参考价值。

参考文献

[1]郭天祥，51单片机C语言教程-入门、提高、开发、拓展全攻略[M].电子工业出版社，2012.

[2]陈蕾，邓晶等.单片机原理与接口技术[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]杭州飞拓电子有限公司http：//www.fytoo.com，2012.

[4]李哲英，骆丽，李金平.模拟电子线路分析与Multisim仿真[M].北京：机械工业出版社，2008：328

[5]康华光.电子技术基础模拟部分[M]（第五版）.北京：高等教育出版社，2006：123.

[6]方红琴，杨玉蓓.C语言程序设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2013.

作者简介：徐春月（1993，2-），女，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

闫江（1993，11-），男，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。

陈娟（1993，3-），女，苏州大学应用技术学院2011级电子信息工程专业，本科在读。