基于RTOS的智能交通灯设计方法

表1 绿灯时间分配表

Vi(i=1～4)	Vi≤5	5<5i≤10	10<Vi≤15	15<Vi≤20	Vi>20
ti/S	15	20	25	30	35

不难理解，每一组合的红灯窗口时间等于其它三个组合的绿灯窗口时间之和。为了避免某一组车道等待的时间过长，当有两个以上的车道组合的每分钟平衡车流量都大于15时，将它们的绿灯时间都定为30s。这样，最长的等待时间不超过90s。

（6）时间手动调节任务
每按一下“+键”，将当前车道组合的绿灯窗口时间加1，按“-键”则减1。当按确定键后，则当前设定时间被保存到变量Ti中。

（7）手动/自动切换任务
当切换到自动操作模式时，创建任务5，并发出信号使任务3中“主车道绿灯窗口时间调节”功能项不可选。当切换到手动操作模式时，删除任务5，并解除时间调节功能项的限制。

（8）违章查询任务
读取各个位机的违章记录，包括违章车道和违章时间，并在LCD上显示出来。违章车辆的图像信息可由数码相机获取。

（9）紧急通行任务
当紧急通告键被按下时，该任务被创建。任务首先保存当前各车道组合的绿灯窗口时间，然后强制有紧急情况的车道组合绿灯显示、其它车道组合红灯显示，以保障紧一辆顺序通行。延时10s后，恢复以前的顺序显示。由于该任务时间特性要求很高，所以应将其优先级设为2，高于通信任务。最后删除自身。

（10）看门狗复位任务
定期对看门狗进行复位，表明程序正常运行。

（11）通信任务
当某一下位机因绿灯时间到而触发串行口中断后，该取该下位机的当前车流量Vi，并触发控制下一车道组合的下位机进行绿灯显示；同时，将更新的绿灯窗口时间ti(i=1～4)赋给各下位机，从而实现对车流量的动态调节。由于该任务时间特性要求较高，将其优先级设为1。

结语

本系统结构简单，操作方便；既可现场控制，又可远程控制；拥有手动和自动两种控制模式，具有一定的智能性；能根据现场状况，合理地调节车流，对优化城市交通具有一定的意义。

另外，利用RTX51实时操作系统提供的系统特征，可以简化多任务程序设计，满足多个任务的时间特性要求，可完成前后台编程方法难以完成的编程任务。同时基于实时多任务操作系统，可以将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。

参考文献

   1. 徐英慧.马忠梅.叶勇建 大容量Flash型AT91系列ARM核微控制器 [期刊论文] -单片机与嵌入式系统应用2002(7)
   2. 董云龙 基于车流量控制的智能红绿灯的设计 2002(10)
   3. 何立民 MCS- 51系列单片机应用系统设计 1999
   4. 张秀珍.戴伏生.毛兴鹏 热释电红外传感器在车辆计数系统中的应用 [期刊论文] -传感器技术2000(2)
   5. 李朝青 PC 机及单片机数据通信技术 2000
   6. 张振荣 MCS- 51单片机原理及实用技术 2000

作 者：东南大学 董云龙 王念春 马鞍山供电局 张颖  
来 源：单片机与嵌入式系统应用 2003（10）