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基於AVR的智能交通信號控制系統設計

智能交通信號控制系統是為瞭提高道路交通流量和交通效率的一種智能化系統。本文將介紹如何利用AVR單片機設計一個基於紅綠燈的智能交通信號控制系統。

一、系統設計

我們的智能交通信號控制系統將包括以下幾個主要組件:

1. AVR單片機:我們將使用AVR單片機作為控制器,用於處理傳感器輸入和控制信號輸出。

2. 紅綠燈:紅綠燈將通過AVR單片機的輸出引腳來控制。

3. 交通流量傳感器:交通流量傳感器將用於檢測不同車道上的車輛數量。

二、硬件連接

首先,我們需要將紅綠燈的各個燈的引腳連接到AVR單片機的輸出引腳,例如使用PD2、PD3和PD4來控制紅綠燈的紅、黃、綠燈。然後,將交通流量傳感器連接到AVR單片機的輸入引腳,以便讀取傳感器的信號。

三、編程實現

以下是使用AVR單片機編寫的示例代碼,用於實現智能交通信號控制系統:

```c
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

#define RED_PIN PD2
#define YELLOW_PIN PD3
#define GREEN_PIN PD4
#define SENSOR_PIN PD5

volatile int sensorCount = 0;
volatile int counter = 0;

void setup() {
// 配置紅綠燈引腳為輸出
DDRD |= (1 << RED_PIN) | (1 << YELLOW_PIN) | (1 << GREEN_PIN);

// 配置傳感器引腳為輸入
DDRD &= ~(1 << SENSOR_PIN);

// 配置外部中斷0
EIMSK |= (1 << INT0);
EICRA |= (1 << ISC01); // 設置下降沿觸發中斷

// 啟用全局中斷
sei();
}

void loop() {
// 根據車輛數量控制紅綠燈
if (counter < sensorCount) {
// 綠燈亮
PORTD |= (1 << GREEN_PIN);
PORTD &= ~((1 << YELLOW_PIN) | (1 << RED_PIN));
} else {
// 紅燈亮
PORTD |= (1 << RED_PIN);
PORTD &= ~((1 << YELLOW_PIN) | (1 << GREEN_PIN));
}
}

// 外部中斷0處理函數
ISR(INT0_vect) {
// 計算經過傳感器的車輛數量
sensorCount++;

// 重置計數器
counter = 0;
}

// 定時器1溢出中斷
ISR(TIMER1_OVF_vect) {
// 增加計數器值
counter++;
}

int main() {
setup();

// 配置定時器1
TCCR1B = (1 << CS12) | (1 << CS10); // 預分頻器設置為1024
TIMSK1 = (1 << TOIE1); // 啟用定時器1溢出中斷

while (1) {
loop();
}
}
```

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