虚拟电子技术在交通灯设计电路中的应用探讨

刘建辉

（东莞市万里路交通设施工程有限公司 广东东莞 523000）

摘 要：将虚拟电子技术应用于交通灯设计电路中，通过虚拟现实的技术，可以对交通工具进行初步的模型设计，在交通工具设计当中发挥着重要的作用。交通工具具有独特的行业特点，将虚拟电子技术应用在其中，可以有效的对交通工具的特点进行结合。

关键词：交通工具设计；虚拟电子技术；工业设计；设计流程模型

引言

了解虚拟电子技术主要应用的领域范围，对交通工具设计特点进行初步性的了解，利用虚拟電子技术可以对交通灯进行初步的模型设计。将虚拟电子技术具体应用于交通灯设计中，会出现一系列怎样的问题，对于这些问题又要怎样去解决，这些都需要仔细的去探讨和研究，这样才可以推动交通灯设计模型的长远发展。

1.交通灯的设计现状和虚拟电子技术

1.1交通工具设计的行业背景

我国的经济在快速的发展，每年的GDP都在飞速的增长，我国自主研发的品牌在市场经济的比重越来越大，我国正在从中国制造转向中国创造。随着经济的发展加入了世贸组织，我国在迎来经济快速发展的同时也面临着许多问题，在制造业发展方面我国的工业技术水平还达不到要求。我国许多汽车行业都进行自主品牌的创新，同时也取得了非常卓越的成就，但是地区之间工业设计水平发展不平衡，一些地区的设计流程和方法仍然发展的非常缓慢。利用虚拟电子技术，对交通工具进行设计有推动的作用，可以利用计算机辅助来帮助汽车团队进行技术解决。

1.2交通灯的设计现状

我国交通工具行业的竞争非常激烈，随着汽车行业的快速发展，交通工具行业也受到了影响。汽车产业逐渐将发展方向转移到了新兴市场，给我国汽车产业带来了许多机遇，同时国外的汽车企业也占领了大部分的市场。企业的自主开发能力和设计能力非常重要，在市场激烈的竞争当中，企业的创新设计能力备受关注。随着新能源车型出现在人们的视野当中，许多汽车企业投入到了交通工具的设计当中，通过将虚拟电子技术应用与仿真交通灯领域的设计相融合，在一定程度上，可以更加深入的掌握交通灯设计的电路原理。基于PC的自动仿真技术之上，研发了虚拟电子线路设计技术，该技术的内核是PSPICE软件。PC的图形环境和在线帮助功能非常的强大，可以对图形进行虚拟现实的全方位建立，为了更好的操作各种元件，需要采用虚拟现实技术，使测量仪器和电子线路进行连接。

2.虚拟电子技术的优点

2.1建立电子实验室，经济实惠

在PC机之上利用虚拟电子技术，可以建立一个较为完整的工作平台，其中的设备非常的齐全，各方面测试的性能也能达到实验室的水平。设置函数发生器、数字万用表、逻辑分析仪器、数字信号发生器以及逻辑转换器，在工作的实际区域内，可以对虚拟仪器进行性能测试，现场就可以获得相关的数据。平台上会储存许多种数字器件，方便交通灯在设计的过程运用，在对电路进行设置的过程当中，需要用到许多虚拟的电子器件，储存库当中的器件要经过分类，扩充到一定的数量才可以保障电路的设计顺利开展。工作人员在使用电子工作平台时，需要对整个电路进行实验分析，同时要对电路进行初步的建立，为输出的结果营造较为良好的实验环境。虚拟电子技术可以在整体上去提高实验室的实验水平，在规定的区域之内，对虚拟电子技术进行有效的展开。将PC机投放于虚拟电子技术当中，可得到EWB软件的支持，进而去建立起一个较为高级的电子实验室。虚拟电子技术可以为实验室节约大量的成本，可以解决虽然是资金不足的问题。在交通灯电路设计开展的过程当中，会消耗实验室大量的人力资源和物力资源。为了更好地去提高仪器的整体功能，需要借助虚拟电子技术对交通灯的电路进行升级，指定合理的措施对元器件进行维护。

2.2能完成硬件模拟实验不能实现的实验

在对交通灯的电路进行设计时，硬件模拟实验室并不能满足实验的要求，在对电路设计的过程当中，串联和并联经常会发生冲突。在实际的操作过程当中，交通灯的时效性和准确性较差，对交通灯电路进行维护的过程中，仪器并不能检测出电路的问题，只能依靠虚拟的电子技术。将虚拟电子技术应用于交通灯的电路设计当中，完善硬件以及所不能够实现的内容，进行极点分析、蒙特卡罗以及最坏情况分析。通过大量的实验分析，可以降低交通灯电路设计过程中的错误几率，争取在单一层次的实验中，就将交通灯的电路进行完整的设计。在日常硬件实验室设计电路的过程当中，设计课程只不过是流于形式，并不会真正的去解决交通灯的电路设计问题，但是虚拟电子技术可以将计算机技术，融合于交通灯电路设计当中。将虚拟电子技术融合于交通灯的电路设计当中，可以有效的去解决电路中经常出现的问题，分清电路中的串联和并联。

3.交通灯控制系统的设计分析

3.1交通控制的分类

智能交通系统最重要的组成部分就是交通信号控制，对交通信号控制一定要经过精准的分类，这样才可以对电路进行仔细的设计。一般会根据信号的控制范围及信号的控制原理来进行分类，如图所示，是交通系统的具体分类情况如图。

交通控制系统当中最基础就是点控系统，线控系统则是在点控系统的基础之上进行研发的，长时间的积累经验自己电路的创新，便研制出了线控系统。面控系统当中重要的组成部分就是线控系统，几个系统之间进行有效的调整和结合，可以提高交通灯电路设计的整体水平。线路之间可以通过调整来进行控制，在对城市道路进行分析的过程当中，可以决定着交通灯对十字路口的控制。

3.2交通灯控制模块设计

对城市的交通灯进行模拟设计时，一定要结合城市交通的特点，根据主干道得交通情况来对交通灯进行设计，不同的交通灯的内部电路是有区别的。交通灯的顺序。一般是绿灯、黄灯、左转绿灯、黄灯及红灯，交通灯遍布南北方向，对于交通灯内部电路的控制要进行不断的循环。在交通当中对于副干道也要设计，一般和主干道的设计电路有所差别，顺序依次是红灯、绿灯、黄灯、左转绿灯和黄灯。在对交通灯的电路进行设计时，要保证稳定循环的有两个方向，这样可以巩固整个交通灯的运行状态。交通灯在运行的过程当中，同一时刻交通灯所展现的颜色是不一样的，所以在设计的过程当中，要保证有两个电路是并行的。控制器的功能一般都是类似的，可以对两个方向的交通灯进行同时控制，这样运行也可以方便于后期的调整。

4.结语

综上所述，利用虚拟电子技术，可以提高交通灯电路设计的整体水平，具有一定的先进性和实用性，这些优点在实验室当中可以得到有效的验证。在对交通灯进行设计的整体过程当中，需要安排不同的虚拟电子技术，确保两者在互相结合的过程中，不会出现过多的互斥反应。以上的粗浅之见，如有不到之处，还望相关的专业人士批评指正。

参考文献：

[1] 曹才开.虚拟技术在交通灯设计的作用[J].电气电子教学学报，2002，24（1）：64-65

[2] 施文济.按平台模式进行的虚拟电子电路设计[J].电子技术，2001，28（10）：35-37

[3] 李树广，刘允才.智能交通的发展与研究.微型电脑应用.2005，21（6）

[4] 崔葛瑾，沈利芳，李伟民等.基于FPGA的数字电路系统设计[J].西安：西安电子科技大学出版社，2008

[5] 万留杰，毛景魁.实物模型教学法在电子技术教学中的应用[J].河南机电高等专科学校学报，2011

[6] 聂茹.基于Multisim 10的十字路口交通灯控制器的设计与仿真[J].现代电子技术，2010

[7] 张崇武.基于FPGA的交通灯数字电路设计[J].硅谷，2010

[8] 陈晔，黎锦钰，邵炳乾.一款数字交通灯的设计与实现——电子技术课程设计探讨[J].实验技术与管理，2016