王子樂　黃志遠

摘要：隨著技術的不斷發(fā)展，智能系統(tǒng)的應用越來越廣泛，單機片的智能控制系統(tǒng)受到越來越多關注。在對單機片進行簡要介紹的基礎上，分析其智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設計系統(tǒng)，就其在智能交通紅綠燈的軟件應用進行深入探討，以期提升城市交通系統(tǒng)的安全性。

關鍵詞：單機片；智能交通紅綠燈；控制系統(tǒng)設計

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）02-0003-01

1 單機片概述

1.1 含義

單片機出現(xiàn)歷史較長，計算機技術的發(fā)展不僅帶動了技術提升，也促使單片機等相應設備出現(xiàn)。單片機功能廣泛，通過電路設計可以保證系統(tǒng)按照規(guī)定運行，并具備動態(tài)接受指令的功能。

1.2 結構

從技術角度分析，單片機其優(yōu)點是其結構簡單，但可進行復雜化的指令操作，只需簡單的操作指令就可以實現(xiàn)互動操控機器，這正是單片機被人們廣泛接受的關鍵因素。單片機以根據(jù)使用者的需求進行功能擴展，從最簡單的電源電路設計并延伸下去。硬件開發(fā)技術也較為成熟，使單片機能在各行業(yè)進行開發(fā)建設。相同的電路只需改芯片，就能實現(xiàn)功率的改變，對各種機器兼容也保證了單片機特性化使用。

1.3 型號

由于結構方面的簡單設計，單片機出現(xiàn)了許多不同的型號，AT89S51就是其中一種。經(jīng)過大量的電路系統(tǒng)對比，這種型號的單片機對于功能的穩(wěn)定適應最合適。不僅因為其可靠的運行性能，成本編程等因素也需要納入考慮范圍。針對于交通燈電路簡單數(shù)量眾多的特性，可以用單片機分開進行控制。

2 基于單機片的智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設計

2.1 設計要求

單片機作為載體，進行功能上的開發(fā)滿足城市交通燈控制的要求，設計過程中需要注意以下問題：第一，交通燈相互間的配合要滿足相應標準，要做到“上一個交通燈開啟，下一個交通燈關閉”的規(guī)律來實現(xiàn)交通的正常流轉；第二，交通燈的等候時間和通過時間符合交通條件，以分鐘為間隔標準，以保障正常交通運營，盡量減少交通事故的發(fā)生；第三，不同的交通燈要具備不同功能，在交通規(guī)劃上根需要實現(xiàn)交通燈的功能設計，并非所有交通燈都是通行停車的功能；第四，在實際道路上，各種交通事故頻發(fā)處要進行額外考慮，交通燈的合理放置以及交通標識能否被司機行人注意到。功能上可以進行額外設計使交通燈具有提示行人司機的功能，提升交通安全系數(shù)。

交通燈由于使用場地的不同會出現(xiàn)相應的損耗，如干擾和磨損等。對其中控制交通燈工作的單片機也要進行保護，設立警告裝置。當交通燈不能正常按照指令工作時，及時發(fā)出警告信息，以迅速做出反應，避免交通混亂。功能上設計也要符合要求，如交通燈迅速轉換信號燈，出現(xiàn)意外時能開啟應急方案，如發(fā)生交通事故，通過簡單程序就可通知相應人員，并開啟附近的警告裝置來維持交通秩序。為實現(xiàn)智能化管理交通的模式，單片機的功能標準是迅速快捷，不延誤信息的傳遞。

2.2 設計實際

交通燈的首要設計是其中的電路板結構，通過智能化控制減少功耗，大規(guī)模的應用中可無形降低了能源使用，長遠來看符合環(huán)保理念。其次就是時間控制，當交通燈的顯示屏切換顏色時要根據(jù)預先設定好的時間來更改。

在交通管理系統(tǒng)中實現(xiàn)控制交通燈的功能，紅燈綠燈的切換可受到控制。將信號干擾也要納入到考慮范圍內(nèi)。單片機的設計可以從相應的方面因素進行考慮：第一，提高系統(tǒng)運行速度，從編程方面對系統(tǒng)進行優(yōu)化，提高反應時間，無論是紅燈綠燈的切換還是將交通信息反饋給交通控制系統(tǒng)，均需很快的反應時間，并能在失去網(wǎng)絡信號的短時間內(nèi)調(diào)整繼續(xù)進行交通控制。第二，交通燈的調(diào)試，交通燈應具有三種顏色對應三種交通信號，紅燈用于停止，綠燈用于同行，黃燈警告作用。設計的單片機既要做到紅綠燈之間的切換也要做到與黃燈的切換，并根據(jù)實際場地需要來設置交通燈的切換方式。第三，交通燈內(nèi)部系統(tǒng)的周期，每當交通燈實現(xiàn)完一個周期的循環(huán)后需要進入新的周期控制交通燈，而進入新的周期如何重新計時是一個難題。既要考慮到時間的變化，也要同時控制新周期的循環(huán)。

3 基于單機片的智能交通紅綠燈的軟件應用設計

3.1 LED動態(tài)顯示程序設計

預先設計好系統(tǒng)功能方案，當交通燈運行時按照指令依次按時切換信號，當系統(tǒng)計時時可根據(jù)接受到的信息將時間反饋在顯示屏上顯示剩余的切換時間，以此達到智能控制時間的模式。

3.2 交通燈程序應用設計

交通燈內(nèi)部的程序應依次設計燈光顯示及切換，并在東南西北方向上的識別進行改進，不同方向信號切換的時間不同，提前設計好不同的時間切換間隔滿足交通標準，保證交通道路上的穩(wěn)定切換。當信號燈切換結束后進入新的周期進行計時，并使各方向的切換時間與原來相比保持不變。

3.3 系統(tǒng)調(diào)試設計

單片機設計結束后，要投入使用進行測試觀察出現(xiàn)的問題，輸入的程序不僅要能控制交通燈正常運行，實驗中遇到的故障及時記錄下來，實驗結束后觀察實驗結果并對過程中出現(xiàn)的問題進行調(diào)試，系統(tǒng)進行下一步的優(yōu)化。排除硬件上的問題后對程序進行調(diào)試，多次實驗結果進行記錄和比較，出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時進行排查保證調(diào)試結果與所需目標一致。

4 結語

交通燈作為城市管理的重要一環(huán)，構建起交通保障網(wǎng)，新設計交通燈基于單片機設計而成，有著傳統(tǒng)交通燈不能比擬的優(yōu)勢，能實現(xiàn)網(wǎng)絡上的對接，更多的功能加強了對交通的監(jiān)管和治理，通過網(wǎng)絡控制進行交通管理技術上的提升。從對交通流量的指導和監(jiān)管，到大數(shù)據(jù)的實時分析，合理分配城市交通資源，疏導交通流量，減輕了城市壓力。通過智能系統(tǒng)設計的交通燈對功能進行合理配置實現(xiàn)功耗的降低，更多程序可以納入功能的擴展范圍內(nèi)。對交通燈改進一定程度上提高城市交通的規(guī)范水平。如何用單片機進行進一步提升城市質量會是未來的重大突破口，將單片機與現(xiàn)代設施相結合會將生活水平提升到一個更高標準之中，進而提升城市整體發(fā)展。

參考文獻

[1]曹競豪，徐天偉，鄭鵬.基于單機片的智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)設計[J].科技創(chuàng)新與應用，2017，（16）：78.

[2]金航飛.互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下電子商務營銷渠道優(yōu)化探索[J].商業(yè)經(jīng)濟研究，2017，（22）：46-48.

[3]金祖旭.電子商務市場中“她經(jīng)濟”模式精準營銷策略[J].商業(yè)經(jīng)濟研究，2017，（23）：59-61.