劉建輝

（東莞市萬里路交通設(shè)施工程有限公司 廣東東莞 523000）

摘 要：將虛擬電子技術(shù)應(yīng)用于交通燈設(shè)計電路中，通過虛擬現(xiàn)實的技術(shù)，可以對交通工具進行初步的模型設(shè)計，在交通工具設(shè)計當中發(fā)揮著重要的作用。交通工具具有獨特的行業(yè)特點，將虛擬電子技術(shù)應(yīng)用在其中，可以有效的對交通工具的特點進行結(jié)合。

關(guān)鍵詞：交通工具設(shè)計；虛擬電子技術(shù)；工業(yè)設(shè)計；設(shè)計流程模型

引言

了解虛擬電子技術(shù)主要應(yīng)用的領(lǐng)域范圍，對交通工具設(shè)計特點進行初步性的了解，利用虛擬電子技術(shù)可以對交通燈進行初步的模型設(shè)計。將虛擬電子技術(shù)具體應(yīng)用于交通燈設(shè)計中，會出現(xiàn)一系列怎樣的問題，對于這些問題又要怎樣去解決，這些都需要仔細的去探討和研究，這樣才可以推動交通燈設(shè)計模型的長遠發(fā)展。

1.交通燈的設(shè)計現(xiàn)狀和虛擬電子技術(shù)

1.1交通工具設(shè)計的行業(yè)背景

我國的經(jīng)濟在快速的發(fā)展，每年的GDP都在飛速的增長，我國自主研發(fā)的品牌在市場經(jīng)濟的比重越來越大，我國正在從中國制造轉(zhuǎn)向中國創(chuàng)造。隨著經(jīng)濟的發(fā)展加入了世貿(mào)組織，我國在迎來經(jīng)濟快速發(fā)展的同時也面臨著許多問題，在制造業(yè)發(fā)展方面我國的工業(yè)技術(shù)水平還達不到要求。我國許多汽車行業(yè)都進行自主品牌的創(chuàng)新，同時也取得了非常卓越的成就，但是地區(qū)之間工業(yè)設(shè)計水平發(fā)展不平衡，一些地區(qū)的設(shè)計流程和方法仍然發(fā)展的非常緩慢。利用虛擬電子技術(shù)，對交通工具進行設(shè)計有推動的作用，可以利用計算機輔助來幫助汽車團隊進行技術(shù)解決。

1.2交通燈的設(shè)計現(xiàn)狀

我國交通工具行業(yè)的競爭非常激烈，隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，交通工具行業(yè)也受到了影響。汽車產(chǎn)業(yè)逐漸將發(fā)展方向轉(zhuǎn)移到了新興市場，給我國汽車產(chǎn)業(yè)帶來了許多機遇，同時國外的汽車企業(yè)也占領(lǐng)了大部分的市場。企業(yè)的自主開發(fā)能力和設(shè)計能力非常重要，在市場激烈的競爭當中，企業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計能力備受關(guān)注。隨著新能源車型出現(xiàn)在人們的視野當中，許多汽車企業(yè)投入到了交通工具的設(shè)計當中，通過將虛擬電子技術(shù)應(yīng)用與仿真交通燈領(lǐng)域的設(shè)計相融合，在一定程度上，可以更加深入的掌握交通燈設(shè)計的電路原理?；赑C的自動仿真技術(shù)之上，研發(fā)了虛擬電子線路設(shè)計技術(shù)，該技術(shù)的內(nèi)核是PSPICE軟件。PC的圖形環(huán)境和在線幫助功能非常的強大，可以對圖形進行虛擬現(xiàn)實的全方位建立，為了更好的操作各種元件，需要采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使測量儀器和電子線路進行連接。

2.虛擬電子技術(shù)的優(yōu)點

2.1建立電子實驗室，經(jīng)濟實惠

在PC機之上利用虛擬電子技術(shù)，可以建立一個較為完整的工作平臺，其中的設(shè)備非常的齊全，各方面測試的性能也能達到實驗室的水平。設(shè)置函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字萬用表、邏輯分析儀器、數(shù)字信號發(fā)生器以及邏輯轉(zhuǎn)換器，在工作的實際區(qū)域內(nèi)，可以對虛擬儀器進行性能測試，現(xiàn)場就可以獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)。平臺上會儲存許多種數(shù)字器件，方便交通燈在設(shè)計的過程運用，在對電路進行設(shè)置的過程當中，需要用到許多虛擬的電子器件，儲存庫當中的器件要經(jīng)過分類，擴充到一定的數(shù)量才可以保障電路的設(shè)計順利開展。工作人員在使用電子工作平臺時，需要對整個電路進行實驗分析，同時要對電路進行初步的建立，為輸出的結(jié)果營造較為良好的實驗環(huán)境。虛擬電子技術(shù)可以在整體上去提高實驗室的實驗水平，在規(guī)定的區(qū)域之內(nèi)，對虛擬電子技術(shù)進行有效的展開。將PC機投放于虛擬電子技術(shù)當中，可得到EWB軟件的支持，進而去建立起一個較為高級的電子實驗室。虛擬電子技術(shù)可以為實驗室節(jié)約大量的成本，可以解決雖然是資金不足的問題。在交通燈電路設(shè)計開展的過程當中，會消耗實驗室大量的人力資源和物力資源。為了更好地去提高儀器的整體功能，需要借助虛擬電子技術(shù)對交通燈的電路進行升級，指定合理的措施對元器件進行維護。

2.2能完成硬件模擬實驗不能實現(xiàn)的實驗

在對交通燈的電路進行設(shè)計時，硬件模擬實驗室并不能滿足實驗的要求，在對電路設(shè)計的過程當中，串聯(lián)和并聯(lián)經(jīng)常會發(fā)生沖突。在實際的操作過程當中，交通燈的時效性和準確性較差，對交通燈電路進行維護的過程中，儀器并不能檢測出電路的問題，只能依靠虛擬的電子技術(shù)。將虛擬電子技術(shù)應(yīng)用于交通燈的電路設(shè)計當中，完善硬件以及所不能夠?qū)崿F(xiàn)的內(nèi)容，進行極點分析、蒙特卡羅以及最壞情況分析。通過大量的實驗分析，可以降低交通燈電路設(shè)計過程中的錯誤幾率，爭取在單一層次的實驗中，就將交通燈的電路進行完整的設(shè)計。在日常硬件實驗室設(shè)計電路的過程當中，設(shè)計課程只不過是流于形式，并不會真正的去解決交通燈的電路設(shè)計問題，但是虛擬電子技術(shù)可以將計算機技術(shù)，融合于交通燈電路設(shè)計當中。將虛擬電子技術(shù)融合于交通燈的電路設(shè)計當中，可以有效的去解決電路中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，分清電路中的串聯(lián)和并聯(lián)。

3.交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計分析

3.1交通控制的分類

智能交通系統(tǒng)最重要的組成部分就是交通信號控制，對交通信號控制一定要經(jīng)過精準的分類，這樣才可以對電路進行仔細的設(shè)計。一般會根據(jù)信號的控制范圍及信號的控制原理來進行分類，如圖所示，是交通系統(tǒng)的具體分類情況如圖。

交通控制系統(tǒng)當中最基礎(chǔ)就是點控系統(tǒng)，線控系統(tǒng)則是在點控系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上進行研發(fā)的，長時間的積累經(jīng)驗自己電路的創(chuàng)新，便研制出了線控系統(tǒng)。面控系統(tǒng)當中重要的組成部分就是線控系統(tǒng)，幾個系統(tǒng)之間進行有效的調(diào)整和結(jié)合，可以提高交通燈電路設(shè)計的整體水平。線路之間可以通過調(diào)整來進行控制，在對城市道路進行分析的過程當中，可以決定著交通燈對十字路口的控制。

3.2交通燈控制模塊設(shè)計

對城市的交通燈進行模擬設(shè)計時，一定要結(jié)合城市交通的特點，根據(jù)主干道得交通情況來對交通燈進行設(shè)計，不同的交通燈的內(nèi)部電路是有區(qū)別的。交通燈的順序。一般是綠燈、黃燈、左轉(zhuǎn)綠燈、黃燈及紅燈，交通燈遍布南北方向，對于交通燈內(nèi)部電路的控制要進行不斷的循環(huán)。在交通當中對于副干道也要設(shè)計，一般和主干道的設(shè)計電路有所差別，順序依次是紅燈、綠燈、黃燈、左轉(zhuǎn)綠燈和黃燈。在對交通燈的電路進行設(shè)計時，要保證穩(wěn)定循環(huán)的有兩個方向，這樣可以鞏固整個交通燈的運行狀態(tài)。交通燈在運行的過程當中，同一時刻交通燈所展現(xiàn)的顏色是不一樣的，所以在設(shè)計的過程當中，要保證有兩個電路是并行的?？刂破鞯墓δ芤话愣际穷愃频?，可以對兩個方向的交通燈進行同時控制，這樣運行也可以方便于后期的調(diào)整。

4.結(jié)語

綜上所述，利用虛擬電子技術(shù)，可以提高交通燈電路設(shè)計的整體水平，具有一定的先進性和實用性，這些優(yōu)點在實驗室當中可以得到有效的驗證。在對交通燈進行設(shè)計的整體過程當中，需要安排不同的虛擬電子技術(shù)，確保兩者在互相結(jié)合的過程中，不會出現(xiàn)過多的互斥反應(yīng)。以上的粗淺之見，如有不到之處，還望相關(guān)的專業(yè)人士批評指正。

參考文獻：

[1] 曹才開.虛擬技術(shù)在交通燈設(shè)計的作用[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2002，24（1）：64-65

[2] 施文濟.按平臺模式進行的虛擬電子電路設(shè)計[J].電子技術(shù)，2001，28（10）：35-37

[3] 李樹廣，劉允才.智能交通的發(fā)展與研究.微型電腦應(yīng)用.2005，21（6）

[4] 崔葛瑾，沈利芳，李偉民等.基于FPGA的數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計[J].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008

[5] 萬留杰，毛景魁.實物模型教學(xué)法在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].河南機電高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2011

[6] 聶茹.基于Multisim 10的十字路口交通燈控制器的設(shè)計與仿真[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010

[7] 張崇武.基于FPGA的交通燈數(shù)字電路設(shè)計[J].硅谷，2010

[8] 陳曄，黎錦鈺，邵炳乾.一款數(shù)字交通燈的設(shè)計與實現(xiàn)——電子技術(shù)課程設(shè)計探討[J].實驗技術(shù)與管理，2016