基于CDMA的远程遥控多模式绿波带交通灯综合控制系统
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【摘要】随着私家车的增加和人们出行的增多，各地车流量一直在增加，交通灯系统作为保持车辆安全出行的保障之一，一直都在不断的完善中。现在的交通灯系统大多不能随时切换模式，如需改变模式，需要拆下交通灯控制器，重新载入，由此提出一套可以随时远程遥控的多模式交通灯综合控制系统。本系统还可实现绿波带交通，本文从系统的开发背景、系统组成、功能介绍、系统特色等角度一一介绍。
一、系统开发背景
在大城市的交通高峰时段出行，车辆被堵在路上已不稀奇，交通的“上下班高峰期”并不陌生，这让我们深刻的感觉到，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，国内私家车数量的大幅增长和人们的越来越频繁的出行给交通路况带来了很大的压力，交通灯前的拥堵情况也越发严重了，由此，我们想到，交警部门如果可以在交通高峰期等有需要的时刻，通过无线通信方式及时调整交通灯的亮灭时间，即更换模式，那将可能在某些交通高峰时刻缓解交通问题。
二、系统组成与功能
整个系统由上位机软件、下位机软硬件、CDMA通信模块三大部分组成。
（1）上位机
上位机采用C#编程，采用的是图形界面编程，程序界面清晰明了，易操作，配有说明文档，可根据提示进行路口数量选择、红绿灯数量选择、红绿灯定时时间以及工作模式确定，通过设定好的参数，系统可软件模拟出交通路口情况，为保证最基本的安全，所设计的系统可以自动判错，如果使用者设置得有问题，比如会使某两个方向的车可能相撞，系统会立即提示有错。
界面有两种设置方式，一是通过拖动时间条的方式，分别控制各个路口的红绿黄灯亮灭时间，二是通过填表方式，按照提示输入各个灯的亮灭时间，全部设置好以后，系统会判断是否有错误数据或是否有危险，若有，系统则不执行本次改变，用户可以随即更改数据，以设置出没问题的数据，在系统运行。
软件界面可以根据使用者的设置模拟出整个路口的情况，并且可以通过串口通信方式给下位机传送数据。
为了防止设置过后的数据被遗忘，上位机软件有自动保存数据的功能，也可以从文件中读取已保存和使用过的数据来设置。
（2）下位机
下位机分为软件和硬件两个部分。软件部分是采用C语言编程控制单片机，一是要实现与上位机和通信模块的通信，下位机受上位机的控制，还要通过串口通信方式从上位机中接收数据，并保存在下位机中，所以下位机软件中必须含有识别上位机指令和保存数据的部分以保证系统的正常运行，二是要控制演示模块的执行情况。下位机的信号可以传给驱动模块，驱动模块驱动交通灯。
下位机硬件中除了有一些功能芯片外，还留有演示模块的接口，设计时在控制器周围装配有一套演示系统，此演示系统较美观，可灵活根据需要摆出路口形状，在设置好模式并导入下位机后，下位机可直接控制演示系统，以此模拟交通路口的交通灯的亮灭时间，这样可以很清楚的呈现交通路口的情况，并很方便的模拟交通情况，下位机硬件是上位机中设置的交通情况的实物演示。
（3）通信模块
通信模块采用的是CMDA模块，它可完成普通手机的大部分功能，系统主要用到的是它的短信功能，通过短信实现随时远程切换交通灯的模式，以此临时改变交通灯的参数，以随时适应车流量变化。通信模块是实现功能最重要的模块，这使远程切换模式成为了可能，使交通灯模式的改变提供了一个便捷的方式，当然，这也需要系统中其他所有部分的配合才能完成的。
三、系统特色
本系统适用于多种路口，如三路口、四路口，且在软件和硬件上均能模拟出路口的交通情况。系统可以直接从上位机软件上模拟、控制整个系统的运行。
本系统可在软件上预先模拟出符合条件的路口实现绿波带交通。所谓绿波带，是指在算好大概的车流量后，使车辆在经过某一路口后，通过对各个路口的红绿灯信号进行协调，车辆在通过时能连续获得一路绿灯，以此保证主干道交通流畅通感的技术。当需要采用绿波带技术时，可以采用软件内置的参数，先参看模拟演示，再决定是否需要使用。绿波带交通的实现为系统提出了一个难点，那就是时间的同步，即基准时间。在下位机系统和通信模块的通信中，内设了一套时间校正子程序，系统每隔一段时间会进行系统时间的同步，校正程序在系统各部分有相差时间时触发。