【《基于STM32单片机的智能交通灯控制系统设计（附图）》8100字（论文）】

[6]。该模块采用的是TCRT500，TCRT500是一种兼容的设计，发射出的红外光线如果碰到其他物体时就会反射回来，这个模块就是通过这个原理进行的。并且工作波长为950mm。检测器包括一个光电晶体管。图3-6TCRT500电路图TCRT500电路图如图3-6所示，1、2点间的红外发射二极管持续发射红外线，当没有物体经过，光线就不会被反射回来，并且如果放射回来的光线达不到一定的强度时，3、4点间的光敏三极管就会处于关闭的状态，引脚1的输出信号是低电平，D1发光二极管仍然是熄灭状态。当在检测的范围内有物体时，光线被反射回来，且其强度也达到了一定的程度，这时光敏三极管饱和，引脚1输出信号为高电平，这时发光二极管被点亮，表示有物体经过。噪声监测模块该模块采用驻极体电容传声器（MIC）和LM386功放。MIC和功放是很常见的一种搭配，因为MIC的信号非常小，这就需要功率放大电路来进行放大，再将这个信号送至处理器处理。MIC能将声音信号转换为电信号。MIC的工作原理可以根据公式Q=CU来说明。Q是固定电荷，C则会随着声音的强度的改变而改变，因此U也会发生变化。电压的变化最后经过场效应管放大并输出电信号。LM386是功率放大器，根据引脚1和8之间接不同的负载，它的增益可以达到20或者更大的值200。这里的LM386的1和8脚间接的是10uF，增益是200，输出信号接一个10K滑动变阻器，通过调节可以改变增益。LM386轻便小巧，外部接线少，另外还具有许多优点，就是温度稳定性好，功耗较低，非线性失真小等。LM386的引脚如图3-7所示。该模块电路图如图3-8所示。图3-7LM386引脚排列图图3-8声音传感器电路图语音模块该模块采用JQ8400芯片，JQ8400是一个16位的MCU，采用硬解码的方式，使系统没那么容易出现问题，能够正常的运行。另外尺寸也精小，符合设计的需求。这款芯片有个优势，就是能够对SPI-FLASH内的语音信息进行灵活替换，省去了安装传统语音芯片替换上位机语音的麻烦，SPIFLASH直接模拟成U盘，非常方便。它使产品的开发和生产变得方便和简单。交通灯软件设计软件部分采用C语言在Keil5软件上编写代码，由此控制系统，实现相应的功能。而手机端与单片机的通讯采用WIFI模块实现，手机软件使用的是blink，blink是一套跨硬件、跨平台的物联网解决方案。手机端的软件设计使用Arduino来实现，Arduino是一款非常便捷的开源电子原型平台。对于该系统，作者设计有夜间模式，该模式下，各路黄灯闪烁。当夜间模式关闭后，路口正常工作。夜间模式的开关功能通过手机APP端控制。当夜间模式关闭时，手机端页面如图4-1所示，系统工作状态如图4-2所示。当夜间模式开启时，系统工作状态如图4-3所示，各路灯均为黄灯闪烁。图4-1手机APP端页面图4-2非夜间模式工作状态图4-3夜间模式工作状态十字路口有东西和南北两个方向，本设计的闯红灯监测和车流量的监测功能的实现，是以南北方向为例设计的。南北方向工作的逻辑如图4-4所示。图4-4智能交通灯南北方向工作流程图该流程图主要包括：（1）红外监测：通过红外监测设备监测十字路口的车流量；（2）STM32中断：采集红外监测的数据，将数据传给单片机。本系统只有一个红外设备，主要模拟南北方向干道的监测，检测南北红灯亮时闯红灯现象，以及绿灯状态下对车流量进行记录。当手机端关闭夜间模式时，系统按照正常模式下的红绿灯循环运行；当夜间模式打开时，交通灯系统的两条干道上都为黄灯闪烁。系统测试过程与结果在进行该系统的主要功能测试前，需要对各个模块进行测试，保证各模块都能正常工作。在系统通电后，需要观察LED是否显示正常，数码管数字显示是否正确，红外监测设备是否正常工作，还需要观察在具备触发条件时，蜂鸣器是否能发出蜂鸣声。另外，主控模块的工作电压是否正常，能否保证系统工作平稳。车辆闯红灯报警测试先接通系统电源，将程序导入主控芯片。交通灯红黄绿灯循环点亮，在南北方向的红灯状态下，红外设备监测到车辆经过时，蜂鸣器会发出警报。这里将用手模拟车辆通行，进行6次测试，测试结果如表5-1所示，发现数据正确，该系统能够很好地完成设计要求。表5-1车辆闯红灯报警测试序号红绿灯是否有车辆经过是否报警1红灯是是2红灯是是3红灯是是4红灯否否5绿灯否否6绿灯是否手机调节交通灯通行时间测试该测试主要是检测东西方向和南北方向的绿灯时间是否会随着手机APP的控制而相应地发生变化。在手机上改变东西方向和南北方向的绿灯时间，正常的系统会在下一周期发生改变。如表5-2所示为测试结果。测试结果表明该功能无问题，很好地实现了。表5-2手机控制交通灯测试周期手机APP交通灯系统东西方向南北方向东西方向南北方向155972345533434

结束语本文设计采用了数据通信传输技术、电子传感技术和控制技术制作了基于STM32单片机的交通灯系统。系统很好地实现了以下的功能：能够监测车流量和噪声，对闯红灯的车辆发出警报，还能远程通过手机调节路口通行时间。对于原来的交通灯通行时间固定使得路面特殊情况通行效率低下的问题，本系统都很好的解决了，对于现在的交通网络系统有一定的实用价值和意义。但是也存在一些不足，比如没有设计十字路口左转和右转的信号指示，缺少人行灯的设计。通过本次的设计，我学到了许多知识。在这次设计，我学习到了红外监测模块和WIFI模块的相关知识，还学习了STM32各个引脚的功能和使用。本设计还设计到了学过的课本知识，比如模电相关的LM386功率放大器功放的原理。通过毕业设计，让我将理论知识运用到实践当中，使我受益匪浅，茅塞顿开。我还学到了如何撰写一篇论文，懂得了本专业撰写论文的基本步骤和格式要求，要求我们要细心严谨，这对我今后的继续深造有很大的益处。在撰写论文的过程，其实也是复盘以前的知识点，理一遍自己的设计思路和设计步骤，很好地锻炼了逻辑思维能力。作为学生，经验尚且存在不足，本人的知识也有限，本次的毕业设计肯定还有诸多不足，敬请原谅和批评指正。日后将继续巩固知识，学习理论，敦促自己不断改正，不断进步。

参考文献陆海全,李志军,闫非凡,吴江龙.基于单片机的智能交通灯控制系统[J].电子技术与软件工程,2016(03):51-53.孙玉芳.一种新型的智能交通灯控制系统[J].黑龙江科技信息,2011(24):71-71.金茂菁.我国智能交通系统技术发展现状及展望[J].交通信息与全,2012,30(05):1-5.赵娜,袁家斌,徐晗.智能交通系统综述[J].计算机科学,2014,41(11):7-11+45.胡永强,周书民，孙尚清.基