本城市道口交通燈控制系統模型采用單片機作為主控制器，用于十字路口的車輛及行人的交通管理，每個方向具有左拐、右拐、直行、及行人4種通行指示燈，計時牌顯示路口通行轉換剩余時間，在出現緊急情況時可由交警手動實現全路口車輛禁行而行人通行的狀態。另外，在特種車輛如119、120通過路口時，系統可自動轉為特種車輛放行，其他車輛及行人禁止通行的狀態，15s后系統自動恢復正常管理。還有盲人提示音、45s與15s通行管理轉換等功能。
1 硬件系統
1.1 硬件系統介紹
本電路系統采用的控制器是單片機AT89C52。P0口通過74HC244驅動，控制數碼管顯示(通行方向和倒計時的時間)；P1口控制東西方向直行、左拐、右拐和行人的紅綠燈的亮滅；P2口南北方向直行、左拐、右拐和行人的亮滅；P3.3用于當特殊車輛經過時紅外的接收，從而控制所有車輛和行人禁行，方便特殊車輛的經過；P3.7用于當緊急情況出現時，交警按下緊急處理鍵，所有行人通行，車輛禁止；增加手動復位電路和自激震蕩器起振等功能。硬件電路系統總體框圖如圖1。
1.2 交通燈輸出控制模塊
道口交通燈指示采用高亮度紅綠雙色發光二極管，左拐、右拐、直行及行人各一個。當發光電流為6mA時，按公式R=(5-1.8)/0.006計算，限流電阻應為510Ω。由于南北通行時雙向指示牌相同，因此每個端口應具有12mA的吸收電流能力。另外，人行道口按4個燈算需24mA的吸收電流。在單片機的輸出口需接驅動電路74HC244，以保護單片機的輸出端口。圖2為道口指示燈電路圖。
1.3 特種車輛自動通行控制模塊
十字路口交通燈在特種車輛到來時能自動關閉所有綠燈，讓特種車輛通行。設計中采用紅外線發生器作為特種車的發射器，使用實時中斷來響應特種車的通行要求。紅外接收器采用一體化紅外接收器，具有很高的靈敏度和較強的抗干擾能力。當按下KEY鍵時，觸發8050三極管導通，紅外發射電路接通，紅外發射管發射950nm的紅外光，當紅外接收管接收信號，輸出低電平，也就是P3.3端口為低電平，系統進入紅外中斷功能程序。圖3為紅外發射與接收電路。
1.4 盲人提示音電路
為了方便盲人過人行道，可使盲人提示音電路與人行道通行控制燈綠燈相同步。盲人提示音采用蜂鳴器。由于蜂鳴器工作需要較大的電流，增加一個三極管功率放大器8550，以提供蜂鳴器足夠大的電流。其盲人提示音電路如圖4所示。
2 軟件設計
2.1 主程序
系統主程序主要負責總體程序管理功能，實現人機交換設定。由于采用動態掃描方式顯示時間，因此主程序大部分時間要調用掃描顯示程序。主程序之前先初始化序之前先初始化，然后掃描單片機各個端口，判斷P3.7口緊急情況按鍵是否按下，如果按下則跳出主程序進入緊急情況處理程序，執行完緊急情況處理程序后重新回到主程序；同理，判斷P3.3是否接收到紅外發射，如果接收到了，則進入特殊車輛經過處理程序，執行完后回到主程序；否則就執行主程序。在執行主程序的期間要不停地進行掃描、判斷和處理。其主程序流程圖5所示。
2.2 緊急情況手動按鍵程序
當道口出現緊急情況時，比如現場發生車禍、有不法份子發生暴動等等，此時交通交給交警來控制，由交警按下硬件電路圖里的KEY鍵，P3.7就為低電平有效，系統進入緊急情況手動按鍵程序。關定時器TD，開定時器T1，行人指示燈全綠，10s到計時開始，左拐、右拐和直行指示燈全紅。所有東西和南北方向的行人通行，其他各路車輛禁止。當倒計時到5s的時候，盲人提示音開始，盲人提示音每隔0.5s響一次，一直到10s倒計時結束。10s倒計時結束后，定時器T1關閉，定時器TD重新開啟，交通恢復正常，該功能的程序流程圖如圖6所示。
2.3 倒計時定時器T0的中斷程序
定時器T0中斷程序是本系統最基本的功能程序，是實現東西方向和南北方向倒計時的設置。定時器T0的中斷程序流程圖如圖7所示。
2.4 紅外中斷1服務程序
當有特種車輛經過時，車中發射紅外線信號，其信號被道口控制板上的接收器接收，并輸出一個低電平觸發中斷1。外中斷1處理程序流程如圖8所示。
3 結束語
利用單片機作為控制芯片，與外圍電路構成智能交通控制系統。該系統該系統不僅具有普通交通燈的功能，還人性化設計了特種車輛自動通行和盲人提示音功能，以及緊急情況處理等功能。