1 引言
行人自控交通指示灯设计是以汉语程序设计语言单片机为核心模块,它是建立在计算机程序之上的。行人自控交通指示灯是专为行人在非十字路口过马路而设置的交通控制装置。该装置主要由指示灯部分,按键部分和时钟显示部分组成
。指示灯部分共由8个灯组成,其中6个灯用作车辆控制,马路两侧各为红,黄,绿三个灯,红灯停,绿灯行。而另外两个灯颜色分别为红和绿,用于行人控制;按键部分主要由5个按键组成,1个用于行人操作,另外4个用于交警操作;时钟显示部分主要由2块数码管组成,用于显示出相应的控制时间。
该装置使用汉语编程单片机控制指示灯,其控制程序由汉语程序设计语言编写。北京元易达科技发展有限责任公司自主开发、自主版权的汉语编程单片机实际上是简单的计算机,它恰好能够弥补当前国内然计算机维护不便,更新困难,软件冗余增多等不足。从技术上考虑,我们可以将操作系统的设备驱动、设备管理、文件管理、命令管理、编译、解释、编辑、汇编以及调试跟踪的基本环境生成在8K或16K的空间中,这使得我们可以将汉语编程系统作为基本的支持环境生成在普通的单片机系统上。从软件工程的角度出发,汉语程序设计语言有其相当大的优势。汉语的语法约束小,而以单字为主要描述手段的方式与计算机指令结构有类似之处。
1.1 编写目的
a. 本说明的编写目的在于掌握单机控制指示灯的显示原理及汉语程序语言的编程思想。
b. 本说明的预期读者是与单片机控制指示灯有关的决策者,项目开发者以及参与实施本项目的工作者。
1.2 背景
a. 本项目的名称:行人自控指示灯系统的研制与开发;
b. 本项目的提出者和开发者:行人自控指示灯课题组;
c. 本项目的专利所有权属专利发明人;
1.3 符号、缩略语和定义
a. 汉语编程单片机:一种以单片机芯片为基础的新型的计算机系统,它使用汉语程序设计语言作为编程手段,可广泛应用于各行各业。
b. 汉语程序设计语言:是由北京元易达科技发展有限责任公司完全自主开发、完全自主版权的计算机语言。以汉语字词为基本结构,最大限度的利用汉语本身特点,是一种基于汉语基础的、通用的计算机程序设计语言,简称汉语编程。
c. 行人自控指示灯系统:一种以汉语编程单片机为基础的新型的计算机语 言作为编程手段的、应用于交通控制的装置。
1.4 资料
《汉语程序设计语言》---- 沈志斌 著 电子工业出版社 一九九四年出版
《180汉语编程单片机使用说明》------ 百乐公司汉语工控部编写
《创新思维》------ 陶砂 著
2 问题定义
2.1 工程概述
a. 单片机控制指示灯已有比较完善的理论与技术,并且是计算机行业中的新成员。研制单片机控制指示灯是为了得到市场应用的认可,并填补单片机在交通控制中的空白,通过对单片控制指示灯的显示原理的学习,能帮助学习者掌握汉语程序设计语言的编程思想。
b. 本产品开发后,行人可通过按键控制指示灯,时钟显示牌可显示出相应的控制时间,交警也可通过专门的按键对时钟的设置进行修改。
2.2 工程产品的逻辑模型
![](images/13021.gif)
注:
a. 第一路和第三路指示灯为车辆指示灯,第三路指示灯为行人指示灯。
b. 马路两侧的输入部分相同。
c. 交警可通过"交警控制键"对时钟的设置进行修改。
2.3 工程的目标
a. 本工程的近期目标是掌握单片机控制指示灯的显示原理及汉语程序设计的编程思想。
b. 工程的远期目标是通过单片机控制指示灯的应用,在汉语使用者的范围内推广汉语程序设计语言,推动世界使用汉语的人用汉语编程,使汉语编程成为软件编程的最大队伍,最终使汉语作为计算机行业里最基本的交流和编程语言。
2.3.1 技术目标
行人自控交通指示灯是建立在汉语编程单片机基础之上设计开发的,而汉语编程单片机已经作为一个成熟的技术产品,向多品种和系列化发展。现在行人自控交通指示灯系统在理论和技术上都很成熟,并具有一定的技术先进性。
2.3.2 经济目标
本产品面对公共交通设施,并不注重经济收益,而是注重以后潜在的发展,从而带动相关产业。
2.3.3 社会目标
行人自控交通指示灯系统是本课题组自己创造、研制的,它是建立在汉语编程单片机及汉语程序设计语言的基础之上的,也是知识产权中受保护的一部分。通过指示灯的研制开发推动民族计算机应用的发展,在此意义上也扩大了社会影响,为今后解决交通问题奠定了基础。
2.4 工程规模
a. 该工程所需人力资源总数为6人。
b. 该工程所耗费时间为一个月。
2.5 工程环境
a. 所生产产品寿命的最小值为6年。
b. 汉语编程单片机已申请专利,它受到国家法律的保护。
c. 由于该产品属于公共设施,是为了方便广大群众,希望得到国家相关政策的支持。
d. 本装置依托现有汉语编程环境。
e. 工程开始时间:2001年4月19日;工程结束时间:2001年5月16日
3 可行性研究的方法及评价尺度
3.1 可行性研究所采用的方法和步骤
经过市场调查及参观现有的产品,并收集相关的数据,确定模型,并根据"数字化计算机模型示教板"等实物模型,制订出行人自控指示灯的技术方案。
3.2 评价尺度
实施本项工程最终目的是要使汉语编程单片机操作简单,功能齐全;可直观、形象,具体地了解单片机的基本工作原理和汉语程序设计的作用。
4 对现有产品的分析
目前在一些道路上也有这种行人自控指示灯装置,它们的不足之处是在没有行人通过马路时,面对车辆的红灯也要执行相应的一段时间,这样造成车辆不必要的停止。
5 工程产品
5.1 设计目标
本工程的设计目标是达到软、硬件一体化的设计思想。
5.2 设计约束及条件
a. 本工程设计时所必须遵从的约束:指示灯的设计布局要合理、美观。 以便观察;硬件部分要考虑其误差、容错能力。
b. 由于我们的实物有限,灯的数量只有8个,只能用其中6个指示灯用于车辆控制,另外2个用于行人控制。数码管仅有2块,因此,最大只能显示到99。在这些客观条件的约束下,我们的设计也受到一定的限制。
5.3 产品的工作原理
不同按键的键值不同,单片机接收相应的键值,通过程序对其进行处理,并输出其相应的控制信号,各显示部件根据控制信号做出相应的反应。
5.4 关系描述
本产品是一个独立的计算机系统,且全部内容自含。
5.5 产品系统流程图
![](images/13022.gif)
5.6 数据流程图
a. 按键部分
![](images/13023.gif)
b. 时钟部分
![](images/13024.gif)
c. 显示部分
![](images/13025.gif)
5.7 数据词典
译码表和块显
读键值
红灯全亮
车行
人行
黄灯
显示
判是否有人按键
修改标志位和复原标志位
退出
车通行
1秒延时
黄灯亮
紧急控制
警察控制
行人控制
交通灯控制
5.8 产品功能
a. 该装置可由行人自己进行控制,当按下提示键后,车辆指示灯变为红灯,行人指示灯变为绿灯。以达到车辆停止,行人通过的目的。
b. 数码管可显示出行人通行的时间。
c. 当出现交通堵塞或其它紧急情况时,交警可调整行车时间或终止通行。
5.9 对现有产品的改进
当无行人通过马路时,本产品的车辆指示灯一直为绿灯,车辆可照常行驶,减少了车辆不必要的停止。
5.10 影响
5.10.1 对设备的影响
本产品只需用286以上的计算机,对现有的示教板技术进行改造。
5.10.2 对用户单位机构的影响
本产品主要面向广大群众,用户单位主要以交管部门为主,对群众的文化程度不受任何限制,但要求管理此产品的交通警察熟悉各按键的功能。
5.10.3 对运行过程的影响
a. 用户的操作规程:
用户要按照本产品的操作手册对其进行操作。
b. 输入过程数据预处理过程:
对输入过程数据预处理过程无影响。
c. 输出的处理过程:
对输出的处理过程无影响。
5.10.4 对产品后继开发的影响
a. 开发者做的工作有:进行市场调查,对原产品不断地改进、完善。
b. 需要的资源有:提供完善的汉语编程系统。
5.10.5 对地点和设施的影响
本装置需要安置在非十字路口路段。
5.11 局限性
电子元件会产生一定的误差,数码管不能准确的显示时间,在时间精度上受到一定的限制。由于开发时间短,因此功能还不够完善。
5.12 技术方面的可行性
5.12.1 与工程产品相关的关键技术概述
汉语编程单片机的技术在此是关键技术。汉语编程单片机打破了单片机开发必须用开发系统的方法,直接使用汉语编程单片机的计算机系统,用自带的串行口与PC机相连,可以使用PC机上的键盘、磁盘和显示器作为编程时的外设,也可借助PC机上的汉字输入方法进行文本的编辑。
5.12.2 关键技术的理论基础
汉语与计算机有着紧密的关系,它简化了使用汉语的人与计算机的关系。在很小的环境里生成了汉语编程操作平台,实现了直接的人机对话。汉语的语法约束小,而以单字为主要描述手段的方式与计算机指令结构有类似之处。汉语的简捷性和对问题的直接描述在计算机工程从机器语言向自然语言之间的过渡迈进了一大步。
5.12.3 技术可行性结论
汉语编程单片已经具备了完善的理论和体系结构,技术日趋完善,开发本产品的条件是完全具备的,因此本产品在技术上是完全可行的。
6 可选方案
6.1 可选方案一
用软件方式,在计算机屏幕上摸拟出该产品,通过鼠标点击屏幕上的按键,以达到显示不同功能的目的。
6.1.1 该方案与首选方案的不同之处
该方案只能体现出软件部分的设计,但体现不出硬件的应用。而首选方案最大的特点就是应用汉语编程单片机,达到软、硬件一体化的设计思想。
6.1.2 本方案的概况
本方案只能够在屏幕上演示指示灯的变换,并且想法过于简单。
6.1.3 不选此方案的原因
主要因为这种方案实用价值不高,不可能应用在实际领域
7 投资及收益分析
7.1 市场分析
目前,市场上也有类似的产品,但存在着不足。我们的产品一但面市,就会弥补这些不足,从而减轻交管部门的负担。
7.1.1 工程产品所追求的市场
本产品主要运用于交通管理部门和基础设施。
7.1.2 市场的现状
现有的产品在车辆及行人的管理上有诸多不足,如红灯亮时,车辆停止,而没有行人通过,这样就耽误了车辆的行驶,对道路的畅通造成障碍。我们的产品可以改善这种不足,可减少车辆的不必要停止,保证道路的畅通。
7.1.3 市场趋势
现今的交通发展迅速,车辆极具增加,马路不断扩宽,人行横道相对较少。面对这种状况,本产品不仅减轻了交管部门的负担,并且保证行人过马路时的安全。因此本产品在交通领域会占领一定的市场。
7.1.4 该产品的销售对购买人的影响
本产品的购买人主要为交管部门,通过购买此装置,可以减少交管部门的人力资源和财力资源。
7.1.5 产品定价
本产品的售价定在5000元至10000元之间。
7.2 投资估计
用于产品的开发,基础设施的投入,人员工资等方面的投资估计为15000元人民币。
7.2.1 所使用的估算技术
本产品完全是按照软件开发投资估算技术进行估算的,本次估算包括:开发人员的待遇、办公用品的消耗、办公设备的消耗、房屋租赁费用、开发人员日常生活的维护等。
7.2.2 投资估算表
![](images/13026.gif)
7.3 运行费用和维护费用
随着时间的增长,按键次数的增多,将会导致零件的损坏,维护费用在1000元左右。
7.4 收益估计
本产品主要投资于基础设施,它的收益是不可用金钱衡量的。它将带动其它相关产业的迅速发展。
7.5 收益投资比
开发本产品,在经济上是可行的。它的出现,可以为交通管理部门减少负担,同时,给广大群众也带来极大的方便。
7.6 经济可行性结论
本产品开发人员少,投资少,技术含量高,但是它带来了无形的不可估量的收益,因此本产品在经济上是可行的。
8 社会因素方面的可行性
8.1 法律方面的可行性
本产品的核心部分是汉语编程单片机,是一个相对独立的技术产品,其核心部分已获得国家专利,受到专利法的保护。通过正当法律程序开发、应用本产品将会得到合法利益。
8.2 使用方面的可行性
a. 在交通管理方面,本产品是可用的。
b. 对于管理此装置的人员,只需知道各按键的具体功能。
c. 本产品安置在非十字路口路段。
9 产品的可检测性
9.1 检测标准
检测的标准是:行人按键的有效时间在5秒至22秒之间,行人通过马路的最长时间在22秒至32秒之间。警察可将车行时间最大设置为99秒。当出现突发事件时,警察可在1至2秒内把所有指示灯变为红灯。
9.2 检测方法
进行终端模拟测试。
10 可行性的综合评述
10.1 敏感性分析
10.1.1 技术方面的敏感性
在正常使用下,本产品可达到半年内无故障。但当工作负荷量过大时,可能会对时间的精度产生一定的影响。
10.1.2 社会因素方面的敏感性
由于行人自控交通指示灯系统是基于公共设施的产品,因此国家政策对本工程不会有太大的影响。
10.1.3 工艺方面的敏感性
元器件的磨损有可能导致人行、车行时间达不到预期的要求。
10.2 可行性结论
综上所述,本工程的技术成熟、评测手段可靠,具有良好的市场拓展潜力,因此本工程产品可以立即开始。
11 初步规划
11.1 作业明细表
作业明细表:
![](images/13027.gif)
11.2 组织形式和人员配置
11.2.1 组织形式
工程总负责人:柳琛
软件工程模块负责人:柳琛
成员:《可行性研究报告》--- 陈燕军
《需求说明书》--- 陈玉冰
《设计说明书》--- 陈燕军
《操作手册》--- 沈斌
技术实现模块负责人:陈燕军
成员:沈斌
素材收集模块负责人:陈玉冰
信息处理模块负责人:沈斌
11.2.2 人员配置
![](images/13028.gif)
上一页 下一页 |