职业学院
项目设计交通红绿灯控制系统
班级 11级5班
专业机电
学号555555555
学生姓名张三
指导教师里斯
日期2010 年6月10日
目录
摘要----------------------------------------------------- 2 1.PLC的概况----------------------------------------------- 3
1.1 概述------------------------------------------------ 3
1.2 PLC的特点------------------------------------------ 4
1.3 PLC的结构及原理------------------------------------ 4
1.3.1 PLC的分类------------------------------------- 4
1.3.2 PLC的结构------------------------------------- 5
1.3.3 PLC汇编语言----------------------------------- 5
2.硬件系统的设计------------------------------------------- 6
2.1本设计的控制要求------------------------------------ 6
2.2控制原理-------------------------------------------- 6
2.3 控制电路的设计-------------------------------------- 7
2.4 PLC编程器件---------------------------------------- 8
2.5定时器---------------------------------------------- 8
2.5.1 定时器工作原理--------------------------------- 8
2.5.2定时器使用说明 --------------------------------- 9
2.6外部电路接线图-------------------------------------- 9
3.软件系统的设计------------------------------------------ 10
3.1程序流程图----------------------------------------- 10
3.2 十字路口交通灯示意图------------------------------- 11
3.3 I/O的分配----------------------------------------- 11
3.4 时序图--------------------------------------------- 12
3.5梯形图--------------------------------------------- 13
3.6助记符--------------------------------------------- 14
4.系统检测与调试--------------------------------------- 14
4.1硬件调试------------------------------------------- 14
4.2软件调试------------------------------------------- 15
5.心得体会------------------------------------------------ 16 参考文献-------------------------------------------------- 17
摘要
交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通
行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。
PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计,可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。
关键词：交通灯 PLC 程序设计
1.PLC的概况
1.1 概述
可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。
PLC的应用领域：目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、汽纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为：开关量的逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理和通信及联网。
1.2 PLC的特点
1 可靠性高，抗干扰能力强；
2 通用性高，使用方便；
3程序设计简单，易学，易懂；
4采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；
5系统设计周期短；
6安装简便，调试方便，维护工作量小；
7对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产；
1.3 PLC的结构及原理
1.3.1 PLC的分类
1 按PLC的结构形式分类：1）整体式；2）模块式。
2 按PLC的I/O点数分类：1）小型256点以下；2）中型256点以上，2048点以下；3）大型2048点以上。
3按PLC功能分类：抵挡型，中挡型，高档型。
1.3.2 PLC的结构
PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
PLC的基本结构框图如图1-1所示：
图1-1 PLC的基本结构框图
1.3.3 PLC汇编语言
采用面向控制过程，面向问题，简单直观的plc编写横语言，常用的有：梯形图，语句表，功能图等。
1.梯形图：程序设计语言梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言，程序采用梯形图的形式描述。这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果。
每个梯级是一个因果关系。在梯级中，描述事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在后面。梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言。它来源于继电器逻辑控制系统的描述。
2.布尔助记符：程序设计语言布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能。
3.功能表图
程序设计语言功能表图程序设计语言是用功能表图来描述程序的一种程序设计语言。它是近年来发展起来的一种程序设计语言。采用功能表图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。
2.硬件系统的设计
2.1本设计的控制要求
设计交通红绿灯PLC控制系统。控制要求：
1）东西向：绿5S，绿闪3次；红10S。
2）南北向：红10S，绿5S，绿闪3次。
2.2控制原理
本设计为简单的红绿交通灯系统设计，根据原理图进行红绿交通灯控制循环系统的硬件、软件系统设置。
控制原理图如图2-1所示
图2-1 交通灯系统控制系统原理图
2.3 控制电路的设计
根据控制要求来选择合适的电器，比如：熔断器、继电器、接触器及导线等在设计电路中所用到的各种电器进行合适的选择，使电路中的各个用电器不至于损坏。
PLC的选择：可以选择松下的PLC，综合你的I/O点数，建议选松下FP0系列C14的CPU（24VDC）,因为该型号的输入点与输出点已经满足该程序的使用，若没有其他通讯接口方面要求，选C16也可以，但是考虑到经济与实用问题选择点数满足要求的就可以了，这样做经济又可以满足程序的运行，所以在日常运用中PLC 的选择也是一个很重要的问题，选择适合的PLC不仅可以使程序能够最大速度的运行而且能够充分利用该PLC。程序设计：交通红绿灯的显示
2.4 PLC编程器件
一般情况下，X代表输入继电器，Y代表输出继电器，M代表辅助继电器，SPM 代表专用辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据寄存器，MOV代表传输等.PLC的基本结构如图2-2所示
图2-2 PLC的基本结构
本设计中最重要的编成器件就是定时器，现在就简要介绍下定时器。
2.5定时器
2.5.1 定时器工作原理
定时器为减1计数。当程序计入运行状态后，输入触点接通瞬间定时器开始工作，先将设定值寄存器SV的内容装入经过值寄存器EV中，然后开始计数。每过一个时钟脉冲，经过值减1，直至EV中内容减为0，该定时器各对应触点开始动作→常开触点闭合、常闭触点断开。而输入触点断开时，定时器复位，且EV清零，但SV不变。若在定时器未到达设定时间时断开其输入触点，则定时器停止计时，其经过值寄存器被清“0’,且定时器对应触点不动作，直至输入触点再接通，重新开始计时。
2.5.2定时器使用说明
定时器按定时时钟分四种类型：L-定时时钟为0.001s；R-定时时钟为0. 01s；X-定时时钟为0. 1s；R-定时时钟为0. 01s；Y-定时时钟为1s。
在FP0型PLC初始定义有100个定时器，编号T0～T99。
在同一编程中，相同序号的定时器只能使用一次，而该定时器的触点可以通过常开或常闭触点的形式被多次引用。
定时器的设定值即为时间常数，它只能用十进制或专用寄存器SV表示。其范围为1～32767内的任意值。在编程格式中时间常数前要加一个大写字母“K”。定时器的定时时间等于时间常数乘以该定时器的定时时钟。
定时器的设定值和过程值会自动存入相同序号的专用寄存器SV和EV中，因此可以通过察看同一序号的SV、EV内容来监控该定时器的工作状况，每个SV、EV为一个字节，即16位存储器。
因定时器在定时过程中序持续接通，所以在程序中，定时器的输入触点后不能串微分指令。
本设计采用定时器类型为TMX型
2.6外部电路接线图
按下启动按钮SB1，东西方向的绿灯亮5s，闪3下，转红灯亮10s;，循环进行；按下启动按钮SB1的同时，南北方向红灯亮10s，转绿灯亮5s，再闪3下，循环进行。按下急停按钮SB2，所有交通灯全部熄灭。如图2—3所示：
图2—3 交通灯系统外部电路3.软件系统的设计
3.1程序流程图
图3—1交通灯系统程序流程图
用此流程图来模拟路口红绿交通灯控制系统。开关闭合后，东西方向绿灯亮5秒后，绿灯继续闪3下，然后转红灯亮10秒后，重复循环此过程; 开关闭合后，南北方向红灯亮10秒后，然后转绿灯亮5秒，绿灯继续闪3下，重复循环此过程;
灯光显示用二色二极管，单端加电压分别显示红绿色。
3.2 十字路口交通灯示意图
图3—2 交通灯系统示意图
3.3 I/O的分配
3.4 时序图
图3—3 交通灯系统时序图交通灯系统逻辑表达式：
Y0 = R0*TO/*Y1/ + R1*Y1/
Y1 = T1*R4/
Y2 = T5*T6/ + R2
Y3 = R0*T5/
3.5梯形图
图3—4 交通灯系统梯形图
梯形图描述：按下X1，R0接通，R0常开开关实现自锁，同时接通定时器T0、T5。
T0计时5秒后，T0常开开关闭合接通定时器T1，定时器T1计时6秒后，定时器T1常开开关闭合接通定时器T4，定时器T4计时10秒后，定时器T2常闭开关断开，定时器T1—T4复位，重复上述过程。
T5计时10秒后，T5常开开关闭合接通定时器T6，定时器T6计时5秒后，定时器T6常开开关闭合接通定时器T7，定时器T7计时6秒后，定时器T7常闭开关断开，定时器T5—T9复位，重复上述过程。
按下X2，所有交通灯全部灭。
3.6助记符
基本指令是指对继电器和继电器的触点进行逻辑操作的指令，它是以位为单位的逻辑操作，包括ST、ST/、OR等等
在本设计中用到的指令及功能如下面所示：
ST－初始加载 OR－或 OR/－或非
OT－输出 AN－与 AN/－与非
4.系统检测与调试
检测与调试分为硬件调试和软件调试两部分，大体思路流程如下：
4.1硬件调试
硬件调试是利用开发系统、基本测试仪器（万用表、示波器等），检查用户系统硬件中存在的故障。硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。
①静态调试
静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测。
第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。
第二步：用万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。
第三步：加电检测。给板加电，检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值
第四步：是联机检查。因为只有用可编程控制器开发系统才能完成对用户系统的调试。
②动态调试
动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。
由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。由分到合的调试既告完成。
由近及远是将信号流经的各器件按照距离可编程控制器的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。调试时，仍采用去掉无关元件的方法，逐层调试下去，就会定位故障元件了。
4.2软件调试
软件调试是通过对拥护程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。程序后，编辑，查看程序是否有逻辑的错误。如果出现故障，应返回编程环境，检查梯形图的错误并修改程序再进行调试，如此反复直到调试成功。
5.心得体会
交通信号灯控制系统的设计,我们以前学过，我想这个课题是很容易的。当真正做起来的时候，还是觉得有点困难的，有些东西以前学了，但现在用起来可能又有点疑问。就如画电气原理图吧，整体的构造脑海里都有一个整体的概念。而你要画出来的话，你可能会遇到细节上的问题，比如说按钮开关的方向是怎样，以及怎么划分区域等。遇到这些问题的时候都能让你主动去翻书，复习这些陌生的知识。我认为这是一种最好的学习方法——通过实践去检验自己的知识。这个只有你自己投入进去你才能发现自己知识点的欠缺。做为一名机电专业的学生对电器原理图的了解更应该有深刻的认识，知道它的重要性。要能看的懂，给你一张电气原理图，你要能够写出梯形图。
查找资料也是一件繁琐的事情，虽说网上有资料但要找到一些真正有用的资料也不是一件容易的事，需要耐心查找。
在程序设计过程中，我对以前的编程方法做了归纳，之前我习惯用功能流程写程序，遇到难点的时候习惯翻书，对照例子提取点精华。现在能灵活运用经验设计法、电气原理图设计法、顺序控制设计法。特别多顺序控制设计有了一定的了解。这里面最经典我认为是单序列的编程方法、选择序列的编程方法和并行序列的编程方法这个三个是很值得研究的，也是一种格式。只要你能熟悉掌握，灵活应用的话，那么编程对你来说将变的非常容易。一个流程图无论多么复杂，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法编程了。当然对于简单的流程也可以用顺序设计。这种方法也是一种固定的格式，只要按照它的格式就可以写出正确的程序，它的优点可以说易懂，条理清晰。但结构多。对于活动步多的设计我想用这个设计比较烦琐。
更加体会到PLC的可靠性高，抗干扰能力强，.通用性强，控制程序可变，使用方便等优点。更加熟悉了西门子编程软件使用方法与各种基本指令。
这次的课程设计使我把可编程控制器的理论知识用在实践中，实现了理论和实践相结合，从中更懂得理论是实践的基础，实践又能检验理论的正确性，让我受益非浅，对我以后工作中遇到问题或者继续学习将会产生巨大的帮助和影响
参考文献
1. 廖常初主编. PLC基础及应用 . 北京：机械工业出版社， 2004
2. 廖常初等.PLC的顺序控制编程方法.工业自动化，（香港），1997
3. 廖常初主编. PLC基础及应用.北京：机械工业出版社，2002
4. 廖常初.PLC梯形图的顺序控制设计法.电工技术杂志，2001
5. 电机及拖动.高等教育出版社，
6. 朱献清编著.物业供用电.北京.机械工业出版社.2003
7. 刘介才主编.实用供配电技术手册.北京：中国水利水电出版社，2002
8. 常斗南主编可编程序控制器原理*应用*实验.北京:机械工业出版社,2005
课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师 十字路口自动红绿灯指挥系统
目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10)
十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置
19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，触发器被复位，放电管T28导通，此时v0输出低电平，电容C开始通过R2放电，放电时间常数约为R2C，vC下降，当下降到VREF2=VCC/3时，比较器C1输出低电平，C2输出高电平，RS=01，触发器被置位，放电管T28截止，v0输出高电平，电容C又开始充电，当vC上升到时VREF1=2VCC/3，触发器又开始翻转。如此周而复始，输出矩形脉冲。其电路原理图如下：
网络教育学院 《可编程控制器》大作业 题目：十字路口交通灯控制设计 学习中心：辽宁彰武电大学习中心 层次：高中起点专科 专业：电力系统自动化技术 年级： 2015 年秋季 学号： 151524228206 学生姓名：陈润泽
题目五：十字路口交通灯控制设计 起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。 十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。 设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性 能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍； （2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配， 并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图 截图后放到作业中）； （3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。
1 设计背景 1.1 背景概述 本文对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。 1.2 可编程逻辑控制器简介 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器作为目前工业自动化的重要基础设备，被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”，在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。 2 十字路口交通信号灯PLC控制系统简介 2.1 控制对象及要求 2.1.1 控制对象 本系统的控制对象有八个，分别是： 东西方向红灯（R—EW）两个； 南北方向红灯 (R—SN) 两个； 东西方向黄灯（Y—EW）两个； 南北方向黄灯 (Y—SN) 两个； 东西方向绿灯（G—EW）两个；
红绿灯控制系统的设计 目录 引言 (1) 一、系统分析 (1) （一）十字路口基本情况分析 (1) （二）交通灯状态转换分析 (2) （三）硬件功能可行性分析 (3) 二、系统设计 (6) （一）硬件设计 (7) 1．电路需求分析 (7) 2．电路连接设计 (7) （二）软件设计 (8) 1．程序总体设计 (8) 2．程序流程设计 (10) 3．重要代码分析 (12) 三、系统实现 (15) （一）软件开发和运行环境 (15) （二）系统硬件环境 (15) （三）系统运行步骤 (15) （四）系统测试结果 (16) 四、系统开发总结 (16) 参考文献 (18) 附录 (19) （一）重要源代码 (19) 致谢 (21)
引言 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红、绿、黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。利用红外线红绿灯，当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路，红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。 黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎。他在美国通用电器公司任职的时候，想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，作为红灯和绿灯之间的缓冲，提醒人们注意安全。于是红、黄、绿三色信号灯即成为了一个完整的指挥信号家族。 城市路口交通信号控制系统大体上分为三种类型：定周期的信号机、多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能型信号机。具体采用哪种类型，应根据其应用场合及特点加以确定。其中，第一种类型以其成本低、设计简单、安装及维护方便等特点得到了广泛应用。本文讨论的交通灯控制系统就属于该种类型。 城市机动车量的不断增加使许多大中城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，如何改进交通灯的设计、有效的疏导交通，使其更好的适应城市交通的发展也成为了一个重要课题。 本论文正是在以上背景下探讨和设计一个交通灯控制系统。 一、系统分析 （一）十字路口基本情况分析 图1-1是一个典型的十字路口示意图。分别用1、2、3、4表明东、南、西和北四个流向的主车道,每个主车道置有一个交通灯，用于指示对面车辆的左转、右转和直行。比如，1号路口的左转灯亮时，即表示对面3号路口的车可以向左转行驶。 每个路口的情况都不尽相同，要根据具体的情况来设置各个方向的放行时间。假
课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师
目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10)
十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，
《机电一体化》课程设计交通红绿灯PLC控制系统 班级：工学院机电1003班 指导老师： _________ 小组成员： __________________________ __________________________ __________________________ 日期： 2013年6月28日
【摘要】随着社会经济的快速发展和人们消费水平的不断提高，私家车不断增加，城市人多、车多道路少的交通状况越来越引起人们的关注。为了实现交通道路的管理，在各个道口安装红路灯已经成为了疏导交通车辆最为常见和最有效的手段。PLC控制系统可以实现了按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的车辆放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤以实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率。 PLC具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，并广泛用于工业过程的自动控制中。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部的定时器资源十分丰富，可对目前较为普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，能够方便实现对多岔路口红绿灯的控制，因此PLC被越来越多地应用于交通灯系统中。 PLC还具有通讯联网功能，可将同一条道路上的信号灯连成一局域网进行统一调度管理，缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。在实时检测和自动控制PLC应用系统中，PLC大都是作为一个核心部件来设计使用的。 【关键词】 PLC；交通灯；控制系统
目录 第一章绪论 (1) 1.1 PLC及WinCC介绍 (1) 1.1.1 PLC简单概述 (1) 1.1.2 WinCC介绍 (2) 1.2 十字路口交通灯控制任务 (3) 1.3 研究目的和意义 (4) 1.4 方案设计 (4) 第二章交通信号控制系统实况 (5) 2.1十字路口交通灯控制实际情况描述 (5) 2.1.1 控制任务要求 (5) 2.2 结合十字路口交通灯的路况画出模拟图 (5) 2.3交通灯控制流程图 (6) 第三章可编程控制器程序设计 (7) 3.1可编程控制器I/O端口分配 (7) 3.2 PLC的外部接线图 (7) 3.2.1输入/输出接线列表 (7) 3.2.2 PLC外部接线原理图 (7) 3.3程序梯形图及其说明 (8) 第四章十字路口交通灯的组态控制过程 (12) 4.1工程的建立和变量定义 (12) 4.1.1 工程的建立 (12) 4.1.2 变量的定义 (12) 4.2组态画面的建立 (12) 4.3 MOVEX1～MOVEY2的脚本编辑 (13) 第五章小组总结 (15) 参考文献 (15) 附表：PLC梯形图指令表 (16) 附图：交通红绿灯PLC控制系统实验相片 (18)
红绿灯自动识别小车的设计与实现(软件) The traffic light automatic recognition of car design and Implementation （software）
目录 摘要.............................................................. I 关键词.............................................................. I Abstract............................................................ I Key words.......................................................... I I 1 前言 (1) 2 设计方案选择与论证 (4) 2.1 设计要求 (4) 2.2 总体设计方案选择 (4) 2.2.1 智能小车模型设计方案 (4) 2.2.2 电机方案的选择 (5) 2.2.3 控制单元方案 (6) 2.2.4 小车循迹模块方案 (7) 2.2.5 红绿灯信号识别方案 (8) 2.2.6 短距离通信方案 (8) 3 系统设计功能分析 (9) 3.1.2 L298N驱动逻辑功能分析 (9) 3.1.3 L298N内部功能及引脚分布 (10) 3.2 一体化红外接收探头HS0038功能分析 (11) 3.2.1 HS0038介绍 (11) 3.2.2 HS0038内部电路及参数分析 (12) 3.2.3 HS0038接收信号原理 (13) 3.3 红外对管ST188功能分析 (14) 3.3.1 ST188介绍 (14) 3.3.2 ST188光电特性与检测分析 (14) 3.3.3 ST188红外循迹原理分析 (16) 3.4单片机控制红绿灯功能分析 (17) 3.4.1 红绿灯路口设计规划 (17) 3.4.2 红绿灯功能实现简要分析 (18)
出入口红绿灯智能控制系统说明 停车场红绿灯智能控制系统主要是运用在： 双向通行、中间不能会车的通道，根据单向通道的长度、能见度以及现场情况，可以实现多种方案的控制功能。其中常见两种控制方式有以下两种： 一、单辆车通行控制方式 本方案适用于： 通道较短，对进、出车辆的通行效率要求不高、单车道双向通行通道的红绿灯控制。其中控制方式说明如下： 1、当入口没有车辆进入或外出时，入口和出口的两端均为绿灯亮，表示车辆可以刷卡进入或外出； 2、当入口车辆先压到入口车辆检测器时： （即车辆进入方向优先时） 出、入口立即变为红灯，禁止其他车辆进入该通道，当车辆经过出口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯； 3、当出口有车辆外出比入口先压到出口车辆检测器时： （即车辆外出优先时） 出、入口立即变为红灯，禁止其他车辆进入该通道，当车辆经过入口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯； 4、系统具有自动复位、及人工强行复位功能，当红绿灯智能引导系统因为特殊原因误判车辆长时间在出入口通道内时（此时出入口均为红灯亮，严禁车辆进出通行），系统能够根据现场设定的系统复位时间，自动（或人工手动、遥控器遥控等方式）将出入口红绿灯复位，重新将出入口复位到绿灯亮的初始状态； 二、连续进车通行控制方式
本方案适用于： 通道比较狭长，同时由于拐弯或其他原因造成进出口车辆不能相互看到，为了提高通道的通行效率，可以在单方向优先的前提下，单向连续进车通道的红绿灯智能控制系统。其中控制方式如下： 1、出入口两边没有车辆压到车辆检测器时，出口、入口两边的绿灯亮； 2、入口车辆先压到车辆检测器时： （即车辆进入优先时）入口绿灯亮，同时出口红灯亮，让车通行；当入口一侧检测到车辆驶离入口并进入狭长通道后系统开始对进入通道的车辆计数，入口绿灯仍亮保持不变，车辆可以连续进入，当车辆压到出口车辆检测器并驶离通道后，系统自动对通道内剩余的车辆计数，并在确保从入口进入通道内部的所有车辆全部都驶出后，系统自动将出、入口同时恢复为绿灯亮。 3、出口车辆先压到车辆检测器时： （即车辆外出优先时）出口绿灯亮，同时入口红灯亮；让车通行；当出口一侧检测到车辆驶离出口并进入狭长通道后系统开始对进入通道的车辆计数，出口绿灯仍亮保持不变，车辆可以连续外出，当车辆压到入口车辆检测器并驶离通道后，系统自动对通道内剩余的车辆计数，并在确保从出口进入通道内部的所有车辆全部都驶出后，系统自动将出、入口同时恢复为绿灯亮。 4、系统具有自动复位、及人工强行复位功能，当停车场红绿灯智能控制系统因为特殊原因误判车辆长时间在出入口通道内时（本系统无论是在进优先还是出优先的情况下，都可以根据您设定的时间，以最后一辆进入通道的车辆开始计时，超过设定的时间后系统仍然没有驶出通道，系统将强行复位位），系统能够根据现场设定的系统复位时间，自动（或人工手动、遥控器遥控等方式）将出入口红绿灯复位，重新将出入口复位到绿灯亮的初始状态； 5、以上功能仅为参考，可根据用户的要求进行全方位、多功能的任意调整，直至采用最适用现场通行条件的系统方案。 6、如果在本通道内同时安装自动刷卡系统并且道闸也安装在通道内时，那么您就要千万注意并考虑到一个问题，否则就会出现。。。。。
职业学院 项目设计交通红绿灯控制系统 班级 11级5班 专业机电 学号555555555 学生姓名张三 指导教师里斯 日期2010 年6月10日 目录
摘要----------------------------------------------------- 2 1.PLC的概况----------------------------------------------- 3 1.1 概述------------------------------------------------ 3 1.2 PLC的特点------------------------------------------ 4 1.3 PLC的结构及原理------------------------------------ 4 1.3.1 PLC的分类------------------------------------- 4 1.3.2 PLC的结构------------------------------------- 5 1.3.3 PLC汇编语言----------------------------------- 5 2.硬件系统的设计------------------------------------------- 6 2.1本设计的控制要求------------------------------------ 6 2.2控制原理-------------------------------------------- 6 2.3 控制电路的设计-------------------------------------- 7 2.4 PLC编程器件---------------------------------------- 8 2.5定时器---------------------------------------------- 8 2.5.1 定时器工作原理--------------------------------- 8 2.5.2定时器使用说明 --------------------------------- 9 2.6外部电路接线图-------------------------------------- 9 3.软件系统的设计------------------------------------------ 10 3.1程序流程图----------------------------------------- 10 3.2 十字路口交通灯示意图------------------------------- 11 3.3 I/O的分配----------------------------------------- 11 3.4 时序图--------------------------------------------- 12
一．课程设计目的 用汇编语言独立完成一个程序题，以达到熟练运用汇编语言编程实现有比较完整功能的程序的目的。 ⒈了解交通灯管理的基本工作原理 ⒉熟悉8259A中断控制器的工作原理和应用编程 ⒊熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用 ⒋熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程，掌握利用软硬件相结合定时的方法 二．课程设计任务 本次课程设计的内容为交通信号灯的实时控制和管理。 某交通干线车行道和人行横道的交通信号灯设置如图所示： 其中：表示红灯、表示黄灯、表示绿灯 具体要求如下： 1．东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟； 2．1分钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。在南北方向亮红灯期间，在2位数码管上显示计数值（每秒减1），从65减为0。 3．东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟； 4．南北方向放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。 5．南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，再转为东西方向车辆放行1分钟。如此循环重复。 三．总体设计方案 1．用实验系统8255A实现对信号灯的控制（所用端口自定）；2位数码显示用8255A实现控制。
2. 用实验系统8235的计数器2定时向实验系统主片8259A的IRQ7请求中断，以实现要求的1分钟、5秒钟和20秒的定时。 实验系统8235的计数器2的CLK2接OPCLK，频率为1.19318MHZ；GATE2已接+5V； 定时采用软硬件相结合的方式实现。 ⒊用实验系统的发光二极管模拟红绿灯。 注：8259A的端口地址为：218H、219H 8255A的端口地址为：端口A-200H、端口B-201H、端口C-202H、控制端口-203H 8253的端口地址为：计数器0-208H、计数器1-209H、计数器2-20aH、控制寄存器0-20bH。 四．部分电路设计及功能解说 设计数器0的计数初值为25000，由于CLK0接脉冲信号，频率为2.5MHZ，所以每10ms中断一次。利用CX对不同的状态时间计数，用来实现计数器0对1分钟，20秒钟，5秒钟的定时。中断子程序分为数码显示刷新部分和红绿黄灯各种状态切换部分。每进入中断即刷新LED显示。用对于东西车道和南北车道黄灯闪烁利用标志位判断实现，满足比较条件就暗，不满足条件就亮。 五．程序设计流程图
1选题背景 今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。 东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想： 采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状 态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想： 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：
电子电路课程设计报告 组别：第 5 组 课题：十字路口自动红绿灯指挥系统 学院：仪器科学与光电工程学院 专业：测控技术与仪器13-3班 姓名：钱敏冯一箪唐新悦 学号：2013210098 2013210106 2013210131 指导老师: 赵丽鑫 开课时间：2014~2015学年第三学期
目录 一、设计题目 (2) 二、主要指标及要求 (2) 三、方案选择及电路工作原理 (2) 四、单元电路设计分析 (6) 五、总电路图 (13) 六、仿真及结果 (14) 七、电子原件领用清单 (14) 八、安装、调试问题分析及解决办法 (14) 九、测试效果及成果评价 (15) 十、收获体会和改进建议 (17) 十一、参考文献 (17)
一设计题目 十字路口自动红绿灯指挥系统 二主要指标及要求 设计一个十字路口交通信号灯控制器，用于控制交通主干道的交通灯和计时器，自动指挥干道车辆和行人轮流通行，保证车辆和行人安全通行。 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*)信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 三方案选择及电路工作原理 1.课题分析 从上表可以看出，十字路口信号灯有3个状态，即状态计数器是三进制计数器。而时间显示总是从预置数开始倒计时，在0s时发生信号灯状态之间的切换。 2.方案选择 经过对课题的研究分析，我们首先确定了合适的设计方案。十字路口自动红绿灯指挥系统由七个部分组成：时钟振荡电路、预置数倒计时电路、数码显示电路、延迟电路、状态计数电路、信号灯显示电路和任意置数控制逻辑电路。 单元电路构成: a.时钟振荡电路是由NE555组成的多谐振荡电路，提供标准秒脉冲； b.预置数倒计时电路由两片74LS192芯片构成，进行倒计时； c.74LS192输出端连接数码管，进行倒计时显示； d.74LS192的溢出信号到达74LS161构成的三进制状态计数器的脉冲输入端，实现信号灯状态切换；
智能车识别红绿灯设计方案 摘要： 现今是一个走过了工业时代、信息时代跨入知识经济的时代，这个时代对信息高速化，控制智能化的要求越来越高。而智能化同样已经延伸到生活中，如：智能冰箱，智能热水器，智能空调等等，其发展速度之快，从身边的这些例子很容易体会到。其发展前景可谓是相当可观。因为他实现了无人管理，为人类生活带来了方便。 本设计以智能小车为核心模块，实现对红绿灯的自动识别，从而模拟生活当中的红绿灯交通系统，实现对过往车辆的流通控制。采用单片机作为小车控制的核心芯片。小车采用直流电机进行驱动。之所以小车能识别红绿灯，这主要是依靠安装在车体上的一体化红外接收探头HS0038来采集十字路口的红绿灯信号，这个信号反馈给单片机进行判决。控制，从而实现无人车识别红绿灯的功能。 设计方案论证 本设计需要设计出一款智能小车，并能够完成前进、停止、等基本功能，利用超声波测距仪测量小车到十字路口的距离，当到达指定距离时开启红外探头HS0038，接收红灯信号并自动停止，绿灯信号继续前行。 基本要求： 1.智能小车须具备可以驱动其前行的驱动轮。 2.应该具备有编程控制部分。 3.可以按照程序的设定功能完成行走，如前进、停止、通行等。
智能小车模型设计模块 在小车模型上，本次设计采用的是后二轮驱动和万向轮的设计。 小车的轮子选择和布局要考虑稳定性，机动性，可控性3方面。使用后二轮驱动，前向加个万向轮就是本方案所采用的，实质就是 两个标准动力轮差分驱动中置，辅组一个万向轮支撑，此方案也是 目前小车用的较多的设计方案，此设计在一定的环境下，十分适应，小车行进十分灵活，且操控也比较容易，而且成本也不高，符合小 车设计初衷。 电机模块 对于电机驱动方式的选择在本次设计中采用的是直流电机驱动 直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调整范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极性快速启 动停止，制动和反转。 普通直流电机的控制很简单，性能出众，直流电源也容易实现。但是在本设计中由于小车的停止和行走要十分精确，因此为了精确 控制小车的行走和停止就必须能让直流电机快速启动和停止，而若 不无减速齿轮，那么由于电机本身重量大，启动后惯性也大，就不 能很好的实现行走和停止。 L298N驱动逻辑功能模块 本次设计采用的L298N芯片，通过单片机的I/O口输入改变芯 片控制端的电平，就可以实现对电机进行正反转，停止的操作。 L298可驱动2个电机，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个 电机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB为电机的控制使能端，控制芯片控制信号的有效性，从而达到 控制电机的停转。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （20 16—2017学年第二学期） 课程名称：嵌入式系统在生医中的应用开课实验室：信自111 实验日期：2017.5.9 一、实验内容、原理 主体电路红绿灯自动控制模块。本电路利用单片机的P3.2，P3.3，P3.4作为输出口，分别控制红、黄、绿三个灯亮的顺序及时间，红灯亮4秒，黄灯亮1秒，绿灯亮5秒，重复执行。 二、相关知识 1、芯片STC8951 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。主要特性：与MCS-51 兼容,4K字节可编程FLASH存储器,寿命：1000写/擦循环,数据保留时间：10年,全静态工作：0Hz-24MHz,三级程序存储器锁定128×8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源,可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内振荡器和时钟电路。 2、单片机I/O端口 （1）特点 锁存器加引脚结构。I/O复用结构：P0口作并行扩展时为三态双向口；P3口为功能复用I/O口，由内部控制端控制。准双向结构：P0-P3口作普通I/O口使用时均为准双向口，典型结构如P1口。输入时读引脚，输出时为写锁存器。（2） I/O端口应用特性 端口的自动识别：P0、P2总线复用、P3功能复用，内部资源自动选择。端口锁
存器的读、改、写操作：都是一些逻辑运算、置位/清除、条件转移等指令。读引脚的操作指令：I/O端口被指定为源操作数即为读引脚操作。例如，执行“MOV A，P1”时，P1口的引脚状态传送到累加器中；而相对应的“MOV P0， A”指令则是将累加器的内容传送到P1口锁存器中。准双向口的使用：端口作输入时，读入时应先对端口置“1”，然后再读引脚。P0口作普通口使用；此时必须加上拉电阻。I/O驱动特性：P0口可驱动8个LSTTL输入端，P1-P3口可驱动4个LSTTL 输入端。 三、程序设计及说明 1、主程序 ORG 0000H ;以下程序从0单元开始 AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: clr p3.2 ;红灯亮4秒 setb p3.3 ;黄灯不亮 setb p3.4 ;绿灯不亮 lcall delay1s ;延时1秒 lcall delay1s ;延时1秒 lcall delay1s;延时1秒 lcall delay1s ;延时1秒 setb p3.2 ;红灯不亮 clr p3.3 ;黄灯亮1秒 setb p3.4 ;绿灯不亮 lcall Delay1s ;延时1秒 setb p3.2 ;红灯不亮 setb p3.3 ;黄灯不亮 clr p3.4 ;绿灯亮5秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 lcall Delay1s ;延时1秒 AJMP MAIN ;跳转到MAIN处 delay1s: ;1秒延时子程序 mov r5,#9 mov r7,#0 mov r6,#195
交通信号灯自动控制系统说明书 课程设计2008-12-28 16:34:46 阅读1674 评论4 字号：大中小订阅 1 概述 1.1 设计目的 （1）掌握CPU与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连接能力； （2）通过对交通灯信号自动系统的模拟控制，进一部提高应用8255A并行接口技术，8253定时功能，8259A中断管理控制器的综合应用能力； （3）掌握基本汇编源程序编制方法，学会综合考虑各种设计方案的对比和论证。 1.2 设计要求 交通信号灯自动控制系统须满足下列要求和功能： （1）首先车行道亮绿灯45s，同时人行道亮红45s； （2）45s后，车行道黄灯闪烁3次，亮、灭各1s，此时人行道仍维持红灯； （3）6s后，转为人行道亮绿灯20s，车行道亮红灯20s； （4）20s后，再转到第（1）步，如此循环往复； （5）当有车闯红灯时，能实现报警信号持续3 s的扩展功能。 1.3 设计方法及步骤 1、设计系统硬件部分 （1）先进行方案论证，确定最终采取硬件定时还是软件定时，是查询方式还是中断方式； （2）在具体甄选设计过程中可能要设计的芯片，分析它们的功能特点，确定它们的工作模式； （3）按照各芯片的使用特点以及本系统的设计要求逐步连接，画出系统硬件连接图。 2、设计系统的软件部分 （1）先进行程序编制方式的方案论证，讨论分析，确定是采用宏程序调用还是子程序调用模式； （2）确定本系统设计可能涉及的源程序各个模块，明确各个模块的各自功能，分清它们相互之间的调用关系； （3）画出各个模块的程序流程图； （4）依据流程图，编制出交通信号灯自动控制系统的完整汇编源程序。 1.4 设计说明 （1）本设计采用共阳极的发光二极管模拟对应的交通信号灯的型式，参见后面“系统硬件部分设计”中“总体设计”这一节； （2）本设计关于有车闯红灯报警的扩展功能，是通过红外线接收装置实现的，具体分析见后面“可编程芯片说明及其地址范围确定”中“8254定时/计数器”这一节； （3）在本设计的最初方案中，本来是有电子眼拍摄闯红灯车牌号的这一很实用、很现实化的扩展功能的，但由于实现这种功能的电路芯片资料难以搜集，芯片电路连接复杂以及芯片工作模式，工作环境，工作特点的难以确定，最终被舍弃，只留下报警功能； （4）本设计在很多方面，比如译码器的选择，定时器选型，程序调用方式等等尽量做到不与本组其他成员雷同，程序编制力求简便清晰，硬件连接图在保证每根具体用到的管脚线都能被表示出来的同时，力求线路连接清晰明确，尽量不使线与线之间过于缠绕。 2 方案论证 2.1 软件定时与硬件定时 本任务要求交通信号灯能实现自行定时、延时、切换等功能，即能实现交通信号灯自动控制。一般计算机控制系统实现定时或延时有两种基本方法：利用软件定时 或使用可编程硬件芯片，即硬件定时。
理工学院 课程设计说明书 课程名称电工学 设计题目自动红绿灯控制系统 专业 班级 姓名 2010年12 月 26 日
摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动控制 系统。交通信号灯控制方式很多。本系统以MSC-51系列单片机 AT89C52为中心器件来设计交通灯控制器，通过编写相应的程序，供单片机执行，基本上实现了红绿灯定时红、黄、绿三灯之间的自动、定时转换，并通过七段数码管将时间显示出来，模拟现实中的十字路口红绿灯工作实况的功能。系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键字：单片机交通信号灯自动控制
目录 1. 引言 (4) 2. 单片机概述 (5) 3. MCS-51系列单片机 (6) 3.1 MCS-51系列单片机的特点 (6) 3.2 关于AT89C52 (7) 3.2.1 AT89C52的部结构 (7) 3.2.2 AT89C52特殊端口说明 (9) 4．红绿灯控制系统组建 (12) 4.1电路需求分析 (12) 4.2．电路连接设计 (13) 4.3编写程序 (15) 总结 (20) 参考文献 (21)
1.引言 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行[1]。这是世界上最早的交通信号灯。后来经过100多年的发展，信号灯不断改善、更新，在道路交通领域发挥了极其重要的作用。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果[2]。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。 本文设计的自动红绿灯控制系统，基于AT89C52单片机，简洁、完整的实现了交通灯的自动控制过程，现通过该设计模拟十字路口交通灯在短时间自动转换，控制过往车辆的流通。
十字路口的交通灯控制电路设计 摘要 本论文主要阐述了交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化、科技等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。俗话说“要想富，先修路”，但路修好了如果在交通控制方面做不好道路还是无法保障畅通安全。作为交通控制的重要组成部份的交通信号灯也应国际化。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。以下就交通灯控制系统的电
路原理、设计和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 关键词：交通灯自动控制定时准确报警高速 目录 一、对交通信号灯的控制 (3) 1．1题目要求 (3) 二、交通灯的组成 (3) 2．1交通灯控制系统的原理框图 (3) 2．2交通灯运行状态 (4) 2．2．1一般十字路口的交通灯控制系统的工作过程..5三、单元电路的设计 (8) 3．1秒脉冲发生器 (8) 3．2定时器 (9) 3．3控制器 (11) 3．4译码器 (13) 3．5交通信号灯 (15) 3．6整个交通灯控制系统的布局 (15) 四、PCB的制作 (15) 4．1原理图的绘制 (16) 4．2 PCB的排线 (16) 五、焊接技术 (16) 5.1导线的焊接 (16) 5．1．1焊接操作姿势与卫生 (17) 5．1．2焊接的基本操作 (17) 5．2印制电路板的焊接 (20) 5．3 焊后处理 (21) 六、仿真过程与效果分析 (21) 6．1电路试调 (21) 6．1．1调试前的检查 (22) 6．2调试中注意的事项 (23) 6．3通电后的测试 (24) 6．4操作说明 (24)