阅读说明：本技术 基于stm32的交通灯智能控制系统 (Traffic light intelligent control system based on STM32 ) 是由 石坚 叶伟光 林言泽 何伟添 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于STM32的交通灯智能控制系统,系统包括道路交通流智能检测模块、信号灯控制模块、智能控制主机以及STM32控制核心；道路交通流智能检测模块,利用智能摄像头实现对车流的实时检测；信号灯控制模块,基于智能摄像头采集的数据,根据所采集的交通数据来实现对信号灯的智能化控制；智能控制主机,与STM32控制核心进行信息交互,包括Zigbee模块、车速检测模块以及蓝牙模块；车速检测模块,设置在道路,通过检测车速将数据传输到进行处理、对比,得到交通路口的拥堵情况；智能控制主机作为中枢大脑,根据各模块检测到的路口拥堵信息,综合得出路口红绿灯的时长。本发明实现对交通灯的智能控制,能够辅助实现更为高效以及全面的交通管理。(The invention discloses an STM 32-based traffic light intelligent control system, which comprises a road traffic flow intelligent detection module, a signal light control module, an intelligent control host and an STM32 control core, wherein the road traffic flow intelligent detection module is connected with the signal light control module through a bus; the road traffic flow intelligent detection module realizes real-time detection of traffic flow by using an intelligent camera; the signal lamp control module is used for realizing intelligent control on the signal lamp according to the acquired traffic data based on the data acquired by the intelligent camera; the intelligent control host machine is in information interaction with the STM32 control core and comprises a Zigbee module, a vehicle speed detection module and a Bluetooth module; the vehicle speed detection module is arranged on a road and transmits data to be processed and compared by detecting vehicle speed to obtain the congestion condition of a traffic intersection; the intelligent control host is used as a central brain, and the time duration of the traffic lights at the intersection is comprehensively obtained according to the intersection congestion information detected by each module. The intelligent traffic light control system realizes intelligent control on the traffic light, and can assist in realizing more efficient and comprehensive traffic management.)

基于STM32的交通灯智能控制系统

技术领域

本发明属于智能交通灯技术领域，具体涉及一种基于STM32的交通灯智能控制系统。

背景技术

现如今，在各个城市道路的交叉口设置着各种交通灯，其已经成为疏导各大交通路面、解决交通拥堵以及保障交通秩序的有效途径。但是，随着社会进步，传统的交通灯已难以满足现代社会的需求，特别是人流量大的时候，交通道路更为拥堵，这个时候，传统的交通灯表现出各种各样的问题，如不能根据道路的拥堵情况、灵活变换交通灯的亮灭以及时长，因此传统的交通灯需要改善功能水平，以适应现代社会对于道路交通通行效率的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种基于STM32的交通灯智能控制系统，提高控制系统集成度，实现对交通灯的精确控制，具有很高的价值性和实用性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于STM32的交通灯智能控制系统，包括道路交通流智能检测模块、信号灯控制模块、智能控制主机以及STM32控制核心；

道路交通流智能检测模块，利用智能摄像头实现对车流的实时检测，通过视频来实现对不同交通参与对象的检测；

信号灯控制模块，基于智能摄像头采集的数据，根据所采集的交通数据来实现对信号灯的智能化控制，同时通过车流量分析的相关算法来保证控制决策的科学性以及即时性，在车流量大时及时疏导，在车流量小时保持路面畅通；

智能控制主机，与STM32控制核心进行信息交互，包括Zigbee模块、车速检测模块以及蓝牙模块，智能控制主机作为中枢大脑，根据道路交通流智能检测模块、车速检测模块以及智能摄像头检测到的路口拥堵信息，综合得出并控制路口红绿灯的时长。

进一步的，综合得出路口红绿灯的时长具体为：

计算道路入口与出口的距离，得到车辆需要行驶的路程；

通过智能摄像头检测车辆的平均行驶速度，将路程除以平均行驶速度得到车辆的时间，根据车辆的行驶时间以及入口同一时间行驶进入入口的车辆的数目，计算得到在某段时间内会有多少辆汽车会在该路段内拥堵，设置车辆拥堵上限阈值，在等于或者大于上限阈值时，及时将路灯调整为绿灯以舒缓道路拥堵情况；具体公式如下：

道路入口与出口的距离设为x，车辆的平均行驶速度设为y，车辆从入口到达出口的平均时间t：

t＝x/y

入口同一时间行驶进入入口的车辆的数目设为w，在t时间内在该路段内拥堵的汽车的总数量z：

z＝t*w

设该路段内车辆拥堵上限阈值为a，当z>＝a时，路灯显示绿灯，舒缓道路拥堵情况。

进一步的，车速检测模块，设置在路口，通过检测车速，将数据传输到智能控制主机，通过智能摄像头采集同一时刻进入道路入口的汽车数量，得到汽车从道路入口到达道路出口这段时间内该路段内留存的汽车总数量，得到交通路口的拥堵情况。

进一步的，Zigbee模块用于通信，将相应的控制信号发送给交通灯模块，由交通灯模块根据路口的实时变化情况缓解路口拥堵的压力。

进一步的，蓝牙模块用于通信，STM32控制核心通过串口扩展一个蓝牙模块，实现蓝牙和手机的通信并借助手机控制交通灯智能控制系统，实现近程的蓝牙通信操作。

进一步的，STM32控制核心具体采用微处理器STM32F103ZET6。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明充分利用了STM32处理速度快，接口丰富等特性，在提高控制系统集成度的同时，实现对交通灯的精确控制。本发明的控制系统采用模块化方法设计，充分利用了STM32片上丰富的外设资源，这样既能够保证每个模块的独立性，又能够实现各部分的相互联系。

附图说明

图1是本发明系统的结构框图；

图2是本实施例的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明，基于STM32的交通灯智能控制系统，包括道路交通流智能检测模块、信号灯控制模块、智能控制主机以及STM32控制核心；

道路交通流智能检测模块，利用智能摄像头实现对车流的实时检测，通过视频来实现对不同交通参与对象的检测；除了能够实现常规的车辆检测外，还能够实现混行检测，该检测功能的实现主要是通过视频来实现对不同交通参与对象的检测。车辆检测的范围主要集中在车道内的车辆，从检测的程序上来看，首先智能摄像头能够对车道内的车辆进行抓拍，并对车牌等车辆信息进行分析，相关的检测数据能够上传到控制中心。通过应用智能摄像头来实现对道路车流量的智能分析以及信息采集，能够辅助实现更为高效以及全面的交通管理。

信号灯控制模块，基于智能摄像头采集的数据，根据所采集的交通数据来实现对信号灯的智能化控制，同时通过车流量分析的相关算法来保证控制决策的科学性以及即时性；在此基础上，正确地判断和处理当下的交通状况，最后结合实际交流流量来科学地调整和改进。

智能控制主机，与STM32控制核心进行信息交互，包括Zigbee模块、车速检测模块以及蓝牙模块，智能控制主机作为中枢大脑，根据道路交通流智能检测模块、车速检测模块以及智能摄像头检测到的路口拥堵信息，综合得出并控制路口红绿灯的时长。

在本实施例中，车速检测模块，设置在路口，通过检测车速，将数据传输到智能控制主机，通过智能摄像头采集同一时刻进入道路入口的汽车数量，得到汽车从道路入口到达道路出口这段时间内该路段内留存的汽车总数量，得到交通路口的拥堵情况。

在本实施例中，Zigbee模块用于通信，将相应的控制信号发送给交通灯模块，由交通灯模块根据路口的实时变化情况缓解路口拥堵的压力。

在本实施例中，蓝牙模块用于通信，STM32控制核心通过串口扩展一个蓝牙模块，实现蓝牙和手机的通信并借助手机控制交通灯智能控制系统，实现近程的蓝牙通信操作。

在本实施例中，STM32控制核心具体采用微处理器STM32F103ZET6。

在本实施例中，综合得出路口红绿灯的时长具体为：

计算道路入口与出口的距离，得到车辆需要行驶的路程；

通过智能摄像头检测车辆的平均行驶速度，将路程除以平均行驶速度得到车辆的时间，根据车辆的行驶时间以及入口同一时间行驶进入入口的车辆的数目，计算得到在某段时间内会有多少辆汽车会在该路段内拥堵，设置车辆拥堵上限阈值，在等于或者大于上限阈值时，及时将路灯调整为绿灯以舒缓道路拥堵情况；具体公式如下：

道路入口与出口的距离设为x，车辆的平均行驶速度设为y，车辆从入口到达出口的平均时间t：

t＝x/y

入口同一时间行驶进入入口的车辆的数目设为w，在t时间内在该路段内拥堵的汽车的总数量z：

z＝t*w

设该路段内车辆拥堵上限阈值为a，当z>＝a时，路灯显示绿灯，舒缓道路拥堵情况。

如图2所示，是本实施例系统的工作流程图，首先进行初始化，接着进行检测路面车辆的速度从而判断交通拥堵情况。若是交通拥堵，则STM32控制核心控制交通灯，疏散路面交通；若是交通情况较为良好，则STM32控制核心控制交通灯，保持良好的路面交通。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。