随着社会经济的不断发展，生活水平不断提高，随之而来的是人们越来越注重生活质量，对时间的观念越来越强，生活节奏越来越快。随着越来越远的出行距离，私家车的数量也在增多，城市与城市之间的交通往来也变得频繁，交通需求的大幅度增长，对城市的交通设施产生了极大的压力。尽管相关政策的出台（如单双号限行，车辆限购，车牌排队等），大大地缓解了中国的公共交通问题为了缓解交通压力，但是在中国14亿人口的庞大基数，也只能是杯水车薪。因此我希望通过智能交通灯系统来有效得改变这种现状。我想通过Arduino设计一款智能交通信号灯控制系统，这不但可以缓解疲态的交通环境，还可以有效得节省人力物力财力。其主要是通过HX711压力传感器和其他传感器实现对红绿灯各灯时长的控制，以此达到缓解交通压力的目的。Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE)。构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板. 软件部分是Arduino IDE，你的计算机中的程序开发环境。本文通过arduino模拟在交通干道上遇到的交通问题，并采用控制交通灯间隔时间来解决交通问题。
目录
一、引言 2
（一）课题的背景及意义 2
（二）国内外的研究状况 2
二、控制方案的确定 4
（一）压力传感器的选择 4
（二）红外传感器的选择 4
（三）光敏传感器的选择 4
三、硬件电路的设计 5
（一）系统的功能分析及体系结构设计 5
1.系统功能分析 5
2. 系统总体结构 5
（二）模块电路的设计 5
1.光超强度测量模块设计 5
2.人体红外检测模块的设计 6
3. 普通红绿灯电路控制系统设计 7
4. 压力传感器模块电路设计 8
三、 系统软件设计 11
（一） 编程语言选择 11
（二） arduino程序开发环境 11
（三） Arduin *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^ 
o软件开发流程 12
（四） 程序流程图 12
五、系统焊接与调试 17
（一）电路焊接 17
（二） 系统调试 17
（三）实物测试 17
六、结论 17
致谢 19
参考文献 19
附录一：原理图 20
附录二：实物图 20
附录三：软件子流程图 21
一、引言
（一）课题的背景及意义
交通灯控制系统有着悠久的历史，虽然交通信号是为了调节车流，但其早在汽车发明之前就已经存在。1868年12月10日，第一关燃气灯安装在伦敦国会大厦外面。这个模型是由英国铁路工程J.P Knight提出的。它被实施来控制该地区的马车，使行人更安全得通过马路。但由于是煤气灯，他的不受控和不稳定性，再加上煤气灯爆炸事件，使其消声觅迹。第一次，第二次工业革命令世界飞速发展，同时也面临着更多的交通问题。于是，在1912年，美国警察Lester Wire提出基于电线设计的交通灯，并于1914年8月5日在道路上使用。这也为现代城市交通奠定了基础。
交通信号灯系统大大地缓解了交通压力，使得城市的堵塞得到了改善。但面对日益增多的机动车，即使是由限号出行等政策的扶持，传统交通灯控制系统也显得十分吃力，在一些欠发达地区仍存在交通信号灯系统设计不合理，如绿灯时间极短，路口两端距离过长，行人无法在绿灯时安全得通过斑马线，再加上违反交通规则而引发的交通事故屡见不鲜，这样就更有必要对交通灯控制系统进行迭代升级。另外，特别是在长假或者春节的时候，人流量和车流量以此方式上涨，很难在第一时间调出警力来维持道路安全在这样的背景下，本文的任务设计一款能够根据当时当地车流量来调整交通灯读秒时间的长短，并能够提醒行人，车辆遵守交通规则，避免发生交通事故，从而改善路面的交通压力，同时也能节约交通资源。
（二）国内外的研究状况
以现代电子信息技术为基础的智能交通系统（ITS）体现了现代交通系统的发展趋势
英国的TRANSYT系统是一种脱机配时优化的定时控制系统，全称时（Traffic Network Study Tool）“交通网络研究工具”，经过几十年的实践，研究小组队TRANSTY不断改进，于1980年将TRANSYT8公之于众。TRANSTY时用来确定城市交通运行指标（Performance Index）最小的信号网络的最佳绿信比和相位差，运行指标时用户指名的延误和停车次数的线性组合。TRANSYT系统主要由仿真模型及优化两部分组成，其中，系统采用静态模式，以绿信比与相位差为控制参数，优化方法为爬山法。TRANSYT是最成功的静态系统，从它被世界上400多个国家采用，就能看出它的社会价值。但是，这种交通系统仍存在缺陷，它无法优化周期，如果想要离线优化，就必须采用大量的路网几何和交通数据流。经过八年的研究，英国道路交通研究所有涉及另一款自适应的SCOOT (Split Cycle Offset Optimizing Technique)路面控制系统，其全名动态交通控制系统，SCOOT的控制系统通过有线的方式进行通信并通过联机的方式控制各个路口的信号，这大大提高了效率。但SCOOT的安装过于困难，再加上SCOOT对于固定路口只有固定的程序，相较于SCATS就略显逊色。
悉尼自适应交通控制系统（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System，简SCATS，或简称SCATS系统），由澳大利亚新南威尔士州道路交通局（RTA）研究开发，是世界上少有的几个先进的城市信号交通控制系统之一。SCAT采用分层阶梯的计算机形式。SCAT通过有线通信，在地区联机，在中央即采用联机也采用脱机模式。在控制过程中SCAT会提前预设参数，在对路上的交通情况进行分析之后，再根据实际情况选择最合适的数据。但是SCAT对于硬件的要求过高，这使它的移植能力弱，信息无法及时反馈。
在日本的街头驾驶，其实你不熟悉当地的道路情况，通过路口上方各式各样的信息指示牌，你也能够随时了解各个道路的信息。日本于1994年成立了道路交通车辆智能化推进协会（VERTIS），旨在今后30年减少50%的交通事故死亡人数，该系统的设计由一个具有高新能的核心性综合交通控制中心和10个子系统组成，其子系统包括交通信息提供系统，行人信息提供系统，紧急状态通报系统等。该系统的信息实时性较强，各部门之间的信息共享程度较高，对缓解交通有很大的帮助，具有大交通概念。
中国的智能交通系统（Intelligent Traffic System，简称ITS）从20世纪60年代至今已有一定的成果，但仍然面临着一些问题。智能交通系统获取的数据多而杂，有效性差，大量的数据在规划决策层面上的智能化应用鲜有成功的案例。由于交通信息利用不充分，无法为智慧城市的交通规划提供有效的参考依据。在欠发达地区的交通设施陈旧，不符合规范，使交通实时信息无法共享。依赖国外进口技术，缺乏核心技术。只有重视交通环境问题，才能使得智能交通系统得以改善，只有大力推进我国智能交通系统核心关键技术的研发，才能使智能交通系统持续发展。

原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/wlw/608401.html