基于RTOS的智能交通灯设计方法

）要求通行时，可以按下此键。
　　
　　本系统设定了6种功能选项：4个主车道的绿灯窗口时间调节选项、手动/自动操作模式切换选项以及违章记录查询选项。这6项功能，可以通过按功能键进行切换。
　　
　　下面是上位机中多任务的分析与实现。
　　
　　（1）初始化任务
　　
　　初始化串行接口及各车道组合的绿灯窗口时间（20s），并开始其它任务，最后删除自身。
　　
　　（2）键盘扫描任务
　　
　　利用顺序查询的方式，定时对键盘进行扫描，判断是否有按键被按下。若有，则判断是哪个键被按下，并向任务3发出信号。
　　
　　voidjob2_task_job2{
　　
　　while(1){
　　
　　扫描键盘；
　　
　　if(有键被按下){
　　
　　判断是哪个键；
　　
　　os_send_signal(job3);
　　
　　}
　　
　　os_wait(10ms);
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　(3)键盘处理任务
　　
　　若在初始情况下按下功能键，则进入6个功能项。再次按下功能键，则在这6个功能项之间进行切换；若按下的是确定键，则创建相应功能项所定义的任务。在任何情况下按下紧急通行键，将创建紧急通行任务。
　　
　　（4）显示任务
　　
　　当键盘扫描任务在一定的时间内没有检测到输入信号时，将LCD转入睡眠状态，面板显示各车道组合的当前绿灯窗口时间。若该窗口时间由于任务5被更新，当有按键被按下时，则根据按键情况作相应的辅助显示。
　　
　　（5）时间自动调节任务
　　
　　在自动操作模式下，每隔10min，对各下位机上传的各车道组合的车流量进行分析，根据模糊算法确定各车道组合的最优时间分配。
　　
　　分别用V1、V2、V3、V4表示1a-1b、2a-2b、3a-3b、4a-4b四个车道组合当前每分钟平衡车流量，t1、t2、t3、t4表示各自绿灯窗口时间，则绿灯时间分配如表1所列。
　　
　　表1绿灯时间分配表
　　
　　Vi(i=1～4)Vi≤55<5i≤1010<Vi≤1515<Vi≤20Vi>20ti/S1520253035
　　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

《基于RTOS的智能交通灯设计方法(第3页)》