当前位置:文档之家› 十字路口红绿灯PLC的控制系统

十字路口红绿灯PLC的控制系统

十字路口红绿灯PLC的控制系统
十字路口红绿灯PLC的控制系统

目录

绪论 (1)

(一)本课题研究的目的和意义 (1)

(二)城市智能交通系统的发展现状 (1)

1.智能交通系统的基本概念 (1)

2.智能交通的发展简史 (1)

3.我国的ITS的建设现状 (2)

第一章概述··························错误!未定义书签。第二章可编程控制器简介····················错误!未定义书签。

(一)可编程序控制器的产生与发展··············错误!未定义书签。

(二)可编程控制器的组成··················错误!未定义书签。图2-1. PLC的组成·······················错误!未定义书签。

1. 输入寄存器·························错误!未定义书签。

2. 输出寄存器·························错误!未定义书签。

3. 存储器···························错误!未定义书签。

4. CPU单元··························错误!未定义书签。

5. 其它接口单元························错误!未定义书签。

(三)可编程控制器的工作原理················错误!未定义书签。

(四)可编程控制器的特点··················错误!未定义书签。

(五)可编程控制器的主要功能 (2)

(六)可编程控制器的发展趋势 (2)

第三章系统方案设计 (3)

(一)装置结构与工艺要求 (3)

(二) 统计输入/输出点数并选择PLC型号 (4)

(三)分配PLC的输入/输出端子 (4)

(四)交通信号灯控制系统功能表图 (4)

(五)交通信号灯的控制系统梯形图 (5)

(六).将梯形图转换成指令表程序 (9)

(1)交通信号灯控制系统公共程序指令表: (10)

(2)信号灯在东西方向控制指令表: (10)

(3)信号灯在南北方向控制指令表 (11)

总结 (13)

谢辞 (13)

绪论

(一)本课题研究的目的和意义

随着我国交通事业的迅速发展,各种公交、运输汽车和汽车进入家庭的步伐加快使得城市的汽车数量逐年增加,城市道路交通堵塞、拥挤问题显得越来越突出,交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。

在马路上经常会看到这种现象:如果一辆汽车发生故障,则该条线路将陷入瘫痪;一但某个路口的信号灯出现故障,就有可能在此路口塞车。

交通发展的状况是衡量一个国家现代化程度的重要标志之一,从经济的发展形式看,我国的经济增长速度比主要工业发达国家年平均增长速度都要高,随着我国现代化发展的进程,经济必将持续增长,其增长的速度继续在世界处于领先地位,高速度的持续经济发展,必然带来严重的运输和交通问题。

车如水、人如潮,这是我国城市交通的真实写照。人员和物资的流通量猛烈的增长,使得交通车辆的拥挤问题明显得暴露了出来。要解决交通拥挤的状况,道路的建设、拓宽和增加车行道固然重要,而现代化交通控制系统的建设,却可大幅度的提高现有道路的利用率,其重大的经济效益和社会效益是不可言语的。

目前绝大部分的交通的时间都是单一的、固定的,不管是车流高峰还是低谷,红绿灯的时间都是固定不变的;还有一些交通灯只是能够按照固定的时间来划分高峰和低谷,简单地进行时间段的调整,这比起以前的交通灯是有所进步。但是控制起来不够灵活,还不能解决相对拥挤、混乱的交通次序。本文的设计正是针对这个弊端进行了改进,根据实时的车流量对个路口的红绿灯进行调整,大大加强了其灵活性和实时性,真正实现了智能的交通灯控制。

(二)城市智能交通系统的发展现状

1.智能交通系统的基本概念

智能交通系统也称为ITS;目前世界上对智能交通系统尚没有统一的定义,其大体的含义是将先进的计算机技术、信息技术、数据通讯技术、人工智能及电子自动控制技术等有效地综合运用于整个交通管理系统,将人、路、车有机的结合起来,以达到最佳的和谐统一,从而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通运输综合管理系统。

2.智能交通的发展简史

ITS的研究始于上世纪70年代,由于信息处理技术的不成熟曾一度陷入低谷。在80年代中期后,随着信息处理技术的发展,许多国家对智能交通系统的研究投入了大量的人力和物力。并建立以美、日和欧洲为代表的三大研究中心。

美国对ITS的研究起步较晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。出现了很多庞大的连续开发计划。1991年,开始对ITS研究进行投资,仅1994年至1995年就确定了104项目研究,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国前总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创记录的投资。

欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能化交通系统的研究,著名的项目有PROMETHEU和DRIVE等。

日本从70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的推进组织,是ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作。3.我国的ITS的建设现状

我国ITS的研究和推进还处于起步阶段,但ITS作为跨世纪经济点和交通系统的建设必然选择的重要性已得到国家相关部门的高度重视,1995年中国国家技术监督局ISO/IC204为交通部门正式批准成立了ISO/IC204中国委员会,该委员会把推进中国ITS标准化为主要任务,1997年在北京召开ITS发展趋势国际学术研讨会。1998年交通部正式批复成立交通智能运输系统工程研究中心(ITSC)。加快了对ITS 领域的研究步伐,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;我国也自行组织开发了实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交

(五)

(六)

第三章 系统方案设计

(一) 装置结构与工艺要求

1. 起动正常程序时,将起停开关SA1至于接通位置。把SA1至于断开位置,当前循环结束后停止工作。

2. 东西方向绿灯HL11亮(车辆通行)20S 后,闪烁3S 后黄灯HL12亮2S (东西与南北两个方向都停止通行,准备换向),接着红灯HL13亮(车辆停止)25S 。

3. 南北方向与东西方向相反,如图3-1所示。

4. 有应急控制功能,若东西方向需应急强通,将开关SA2置于接通位置,东西方向绿灯HL11亮,南北方向红灯HL23亮。应急强通结束,将开关SA2复位置断开状态,自动转入正常程序的下一个动作。若需南北方向应急强通,则使用开关SA3。

050305050504

20S

25S

3S

20S

2S

3S

25S

2S

图3-1 交通信号灯示意图

(二) 统计输入/输出点数并选择PLC 型号

输入信号共有3个,考虑到有15%的备用点,即3*(1+15%)=3.45,取整数4,因此共需4个输入点。

输入信号共有6个,考虑到有15%的备用点,即6*(1+15%)=6.9,取整数7,因此共需7个输出点。

因此可选用C28P CPU 类型可编程控制器,它有16个输入点,12个输出点,满足本设计的要求。

(三)分配PLC 的输入/输出端子 1.

交通信号灯的PLC 输入/输出端子分配表见下表

交通信号灯PLC 输入/输出端子分配表

2.

输入/输出端子接线图,如图3-2所示

220V AC

图3-2 PLC 的外部接线图

(四)交通信号灯控制系统功能表图

功能表图采用并进行序列结构图形式,如下图3-3所示,左列为东西方向,右

列为南北方向。

当PLC通电时,由专用内部继电器1815输出一个扫描周期的初始化脉冲激活初始步1000,当起停开关SA0(0000)接通时,东西方向由TIM00、TIM01、TIM02设定20s、3s、2s,时限作为工步1001、1002、1003、和1004的转换条件。南北方向由TIM03、TIM04、TIM05定时20s、3s和2s,作为1101、1102、1103、1104各工步转换条件。当TIM05定时时间到,工步1004、1104合并,同时分别转移到工步1001与1101,开始下一个循环。1201为东西方向应急强通信号,1401为强通结束后的转移信号。1202为南北方向应急强通信号,1402为强通结束后的转移信号。

(五)交通信号灯的控制系统梯形图

为了便于分析,将交通信号灯控制系统梯形图分割为三部分。

图一为起停正常程序、强通操作和闪烁信号控制,第1、2行组成闪烁信号发生器,1200产生周期1s,占空比1:1的连续脉冲,改变TIM06的预置,可调整绿灯HL11和HL21的闪烁频率,以获得满足的视觉效果。把起停开关SA0(0000)置于接通位置,信号灯按图1正常程序运行,SA0置于断开位置,当前循环结束工作。

东西方向应急强通措施:SA1(0001)置于通电位置,图一中1201导通,1300通电一个扫描周期。如图二、将有关工步1002、1003、1103、1104、复位,1201常闭接触点断开定时器TIM00线圈,锁住南北方向1102工步。无论运行在何种状态,继电器1201迫使东西方向工步1001导通,绿灯HL11(0502)亮,南北方向工步1101导通,HL21(0505)亮。应急强通结束,SA1(0001)断电复位,1201复位断开,如图一所示。1401接通一个扫描周期,作为强通结束后的转移信号,如图二开通工步1002,转入正常程序。

南北方向应急强通操作:SA2(0002)置于通电位置,图一中1202导通,1300作为复位脉冲,将东西方向和南北方向有关工作步位,1202常闭触点断开定时器TIM03线圈,锁住东西方向1001工步。继电器1202迫使东西方向工步1004导通,红灯HL13(0500)亮,南北方向工步1102导通,HL21(0505)亮。SA2(0002)断电复位,南北方向应急强通结束,图一中1402转移脉冲信号,开通工步1104,如图三所示,转入正常程序。

(六).将梯形图转换成指令表程序

(1)交通信号灯控制系统公共程序指令表:

0000 LD TIM06 0015 LD 1202 0001 TIM 06 0016 DIFU(13) 1300

#0005 0017 LD 1201 0002 LD TIMO6 0018 DIFD(14) 1401 0003 AND-NOT 1200 0019 LD 1202 0004 LD-NOT TIMO6 0020 DIFD(14) 1402 0005 AND 1200 0021 LD TIM05 0006 OR-LD --- 0022 OR 1815 0007 OUT 1200 0023 OR 1000 0008 LD 0001 0024 AND 0000 0009 AND-NOT 1202 0025 AND-NOT 1001 0010 OUT 1201 0026 OUT 1000 0011 LD 0002 0027 END --- 0012 AND-NOT 1201 0028

0013 OUT 1202

0014 LD 1201

(2)信号灯在东西方向控制指令表:

0000 LD 1000 0027 OR 1202 0001 AND 0000 0028 OR 1004 0002 OR 1201 0029 AND-NOT 1001 0003 OR 1000 0030 AND-NOT TIM05 0004 AND-NOT 1002 0031 OUT 1004 0005 AND-NOT 1202 0032 LD 1001 0006 OUT 1001 0033 OR 1002 0007 AND-NOT 1201 0034 OUT 0502 0008 TIM 00 0035 LD 1003 #0200 0036 OUT 0501 0009 LD TIM00 0037 LD 1000

0010 AND 1001 0038 OUT 0500

0011 OR 1401 0039 END ---

0012 OR 1002

0013 AND-NOT 1003

0014 AND-NOT 1300

0015 TIM 01

#0030

0016 AND 1200

0017 OUT 1002

0018 LD TIM01

0019 AND 1002

0020 OR 1003

0021 AND-NOT 1004

0022 AND-NOT 1300

0023 OUT 1003

0024 TIM 02

#0020

0025 LD TIM02

0026 AND 1003

(3)信号灯在南北方向控制指令表

0000. LD 1000 0023. LD TIM03 0001. AND 0000 0024. AND 1102

0002. OR 1201 0025. OR 1103 0003. OR 1000 0026 OR 1402

0004. AND-NOT TIM02 0027 AND-NOT 1104

0005. AND-NOT 1102 0028 AND-NOT 1300

0006. OUT 1101 0029 OUT TIM04 0007. LD #0030 0008. AND 1101 0030 OR 1200

0009. OR 1102 0031 OUT 1103 0010. OR 1202 0032 LD 1102 0011. AND-NOT 1201 0033 OR 1103 0012. AND-NOT 1103 0034 OUT 0505 0013. OUT 1102 0035 LD 1101 0014. OR-NOT 1202 0036 OUT 0503 0015. OUT TIM03 0037 LD 1104 #0200 0038 OUT 0504 0016. LD TIM04 0039 END --- 0017. OR 1004

0018. AND-NOT TIM05

0019. AND-NOT 1101

0020. AND-NOT 1300

0021. OUT 1104

0022. OUT TIM05

#0020

总结谢辞

交通规则红绿灯和标志常识.

依次给大家介绍一下红绿黄信号的代表意思: 绿灯信号绿灯信号是准许通行信号。按《交通安全法实施条例》规定:绿灯亮时,准许车辆、行人通行,但转弯的车辆不准妨碍被放行的直行车辆和行人通行。 红灯信号红灯信号是绝对禁止通行信号。红灯亮时,禁止车辆通行。右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人通行的情况下,可以通行。红灯信号是带有强制意义的禁行信号,遇此信号时,被禁行车辆须停在停止线以外,被禁行的行人须在人行道边等候放行;机动车等候放行时,不准熄火,不准开车门,各种车辆驾驶员不准离开车辆;自行车左转弯不准推车从路口外边绕行,直行不准用右转弯方法绕行。 黄灯信号黄灯亮时,已越过停止线的车辆,可以继续通行。黄灯信号的含义介于绿灯信号和红灯信号之间,既有不准通行的一面,又有准许通行的一面。黄灯亮时,警告驾驶人和行人通行时间已经结束,马上就要转换为红灯,应将车停在停止线后面,行人也不要进入人行横道。但车辆如因距离过近不便停车而越过停止线时,可以继续通行。已在人行横道内的行人要视来车情况,或尽快通过,或原地不动,或退回原处。 闪光警告信号灯为持续闪烁的黄灯,提示车辆、行人通行时注意瞭望,确认安全后通过。这种灯没有控制交通先行和让行的作用,有的悬于路口上空,有的在交通信号灯夜间停止使用后仅用其中的黄灯加上闪光,以提醒车辆、行人注意前方是交叉路口,要谨慎行

驶,认真观望,安全通过。在闪光警告信号灯闪烁的路口,车辆、行人通行时,即要遵守确保安全的原则,同时还应遵守没有交通信号或交通标志控制路口的通行规定。 方向指示信号灯方向信号灯是指挥机动车行驶方向的专用指示信号灯,通过不同的箭头指向,表示机动车直行、左转或者右转。它由红色、黄色、绿色箭头图案组成。 时常听到有驾驶询问红灯亮时,右转弯的车辆是否可以通行? 其实《中华人民共和国道路交通安全法》第二十六条:交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示。《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第三十八条对红、黄绿灯的含义进行了详解,机动车信号灯和非机动车信号灯表示:(一)绿灯亮时,准许车辆通行,但转弯的车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行;(二)黄灯亮时,已越过停止线的车辆可以继续通行;(三)红灯亮时,禁止车辆通行。在未设置非机动车信号灯和人行黄道信号灯的路口,非机动车和行人应当按照机动车信号灯的表示通行。右转弯的车辆在不妨碍被放行的车辆、行人通行的情况下,可以通行。 不管十字路口还是丁字路口 右转:如果有专门的箭头灯,必须按灯指示。如果没有专门灯,只要不影响直行车辆或非机动车道行人,都能转。 直行:红灯停、绿灯行 左转:如果有专门的箭头灯,必须按灯指示。有左转待转区,直行绿灯,左转红灯时,驶入待转区,左转绿灯亮后可以继续走。

十字路口红绿灯控制系统讲解

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:

十字路口红绿灯规则

十字路口下车会被处罚吗? 没罚单没拍照就没事,破哨子没事,我上次在市区跑,挂的假牌,133,走到红灯,一看有交警,利马变更车道,右转了,破哨子嗷嗷的叫,我都没理。 按交通法规定: 开关车门不得妨碍其他车辆和行人通行,你在行车道上开关车门,肯定算是交通违法行为。不过一般的摄像头拍不到,除非是人工值守的摄像头和交警当场查处。所以下次注意就行了 停车就已经违反交规了~~ 驾车行经交叉路口不按规定行车或者停车的,一次记2分。 拍照是电子探头来拍照不过好多路段是路面监控你需要辨识下那些是探头哪些是监控这样开起来才心中有数 要是被拍到了就是2分200块钱 老交通法中规定,距离路口50米内不允许停车,停车罚款100元,扣1分。新交通法规定,距路口100米内不允许停车,停车罚款100--200之间,扣2分。 十字路口通行规则 首先红灯停绿灯行是大前提。如果红绿灯都是带有方向箭头指示的,就必须严格按照本车道所行进方向的灯号控制来通行;如果红绿灯都是满屏圆形灯号,绿灯时就直行和左转右转均可通行,红灯时左转和直行都不能通行,但是可以右转(除非路口有“红灯时禁止右转”警示标示)。 如果是左转右转时间问题,你可以找个会开的坐在你副驾,你边开变知道,开车没有纸上谈兵的,没效果,开几天就好很多。还有现在黄灯的时候也别穿停车线,看到黄灯了,就刹车把,哪怕停在停车线前面也不要紧;如果是绿灯的时候过了停车线,那还是可以过去的。转弯么先看车道,变对车道,在看灯,有些路口有转弯灯的,那比较好办,没转弯灯的,左转要先让对面直

行,右转时,如果是你这个方向绿灯,那当心右边的非机动车和行人,如果是横向马路绿灯,那要当心左边过来的车,基本还是要让直行的。 正常的圆灯信号,信号灯时红的时候,可以右转,但是必须保证你自身的安全情况下,靠马路的最右侧,注意车辆,这个时候直行不可以,左转也不可以,绿灯的时候,直行,左转,右转都可以,一定要注意车辆,在实线的地方不能宾道,一定在虚线区完成你要走的路线,一定要按照规定路线行驶。祝您出行安全,愉快,希望能帮到您。国信号灯的时候一定按照要求做,绿灯的时候行驶,红灯的时候停止。按照路线行驶,直行是绿灯的时候,左转是红灯,这个时候只能直行,不可以左转。右转正常就可以了,红灯停止,绿灯通行。看好国际信号的指示灯。 1。遇到红灯时车(包括自行车摩托车电动车)不能直行,也不能左转,但可以右转通行(不管在那个路口,右转不受红绿灯限制)。2。遇到绿灯时车可以直行,也可以左转右转(特别注意红绿灯上面的指示方向箭头)。3。方向灯为绿灯时是可以向红绿灯上面的指示方向箭头方向行驶。4。方向灯为红灯时是不可以向红绿灯上面的指示方向箭头方向行驶。红灯时,是不许左转弯的。 如果是国际信号,它会显示左转绿灯,可以左转弯。红灯时是可以右转弯的。但有很少一部分地方要按右转弯指示灯右转。道路交通安全法实施条例第三十八条机动车信号灯和非机动车信号灯表示: (一)绿灯亮时,准许车辆通行,但转弯的车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行; (二)黄灯亮时,已越过停止线的车辆可以继续通行; (三)红灯亮时,禁止车辆通行。在未设置非机动车信号灯和人行横道信号灯的路口,非机动车和行人应当按照机动车信号灯的表示通行。红灯亮时,右转弯的车辆在不妨碍被放行的车辆、行人通行的情况下,可以通行。第三十九条人行横道信号灯表示: (一)绿灯亮时,准许行人通过人行横道;

十字路口交通灯控制系统(终)

安徽三联学院 学年论文 十字路口交通灯控制系统Crossroads traffic lights control system 专业:电气工程及其自动化 姓名: 学号: 指导老师: 2010年12 月15 日 信息与通信技术系

【摘要】根据8051单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点,本文提出一种用单片机自动控制交通灯及时间显示的方法。同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤,对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。本文对十字路口状态预设为两种,一种是正常状态,另一种是故障或紧急状态,通过按键来实现。通过按键可以调节时间的显示;以及红绿灯亮的时间;还可以设置交通忙碌时间;当时间达到忙碌的时间,程序则进入忙碌时间。在此设计中用LCD1602来作为人机相联的显示屏,数码管作倒计时,双色LED作为红绿黄三种交通控制灯,四个按键当为设置和急停用。 【关键词】单片机;交通灯;时间显示器;数码管。 【Abstract】8051 features and characteristics of traffic lights in the actual control, this paper proposes a single-chip automatic control of traffic lights and time display. Given hardware and software design methods, the two steps of the design process including the hardware circuit design and programming have to get involved on important technical issues that may be encountered in the SCM application. Crossroads state default two, one is the normal state, another is a failure or emergency button. Button can adjust the time display; and traffic lights bright; can also set the traffic busy time; time to reach a busy time, the program is to enter a busy time. In this design, using LCD1602 as a display of human-computer linked digital tube to make countdown, the two-color LED as red, green and yellow three traffic control lights, four buttons to use for the set and emergency stop. 【Key words】SCM; traffic lights; time display; digital tube.

十字路口红绿灯单片机课程设计

黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业10 级班学号姓名指导教师 题目: 彩灯控制器的设计 课程:单片机课程设计 课程设计时间 2013年10月28日至2013年11 月10 日共2 周 一、设计要求: 利用AT89C51单片机的4位数字加法计算器,能进行加减运算。 创新要求: 功能键能清零、超出位数光报警提示、违规操作声报警 二、设计方案分析: 采用4×4键盘,键盘定义十个数字键,六个功能键,使用串行动态显示显示运算结果。主程序进行初始化,采用行列扫描进行查表得出键值,每次按键后调用显示子程序。 主要单元电路的设计 复位电路 复位电路采用上电复位与手动复位相结合的方案。上电复位时,上电瞬间RST 端的电位与VCC相同,即为高电平,随着充电电流的减小,RST端的电位逐渐下降。只要高电平保持时间足够长,就可以使AT89C52有效地复位。手动复位时,按下复位按钮,电容C1通过R2电阻迅速放电,使RST端迅速变为高电平,复

位按钮松开后,电容通过R和内部下拉电阻放电,逐渐使RST端恢复为低电平。 电路如图所示 晶振电路 晶振电路是单片机的心脏,它用于产生单片机工作所需要的时钟信号,晶振电路给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定,晶振电路如图 键盘电路的设计 键盘可分为两类:编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键(20个以上)和专用驱动芯片的组合,当按下某个按键时,它能够处理按键抖动、连击等问题,直接输出按键的编码,无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。当系统功能比较复杂,按键数量很多时,采用编码键盘可以简化软件设计。但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多(20个以内),为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行决定,按键信息通过接口软件来获取。本课题需要的是16个按键,故选择用非编码键盘。 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键,如果采用独立按键的方式,在这种情况下,编程会很简单,但是会占用大量的I/O 口资源,因此在很多情况下都不采用这种方式,而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线,四条I/O 线作为列线组成键盘,在行线和列线的每个交叉点上设置一

十字路口交通灯控制设计

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;

十字路口红绿灯的合理设置

十字路口红绿灯的合理设置 陈金康 检索词:红绿灯设置、红绿灯周期 一、问题的提出 作为城市交通的指挥棒,红绿灯对交通的影响起着决定性作用。如果红绿灯的设置不合理,不仅会影响到交通秩序;还有可能会影响到行人和自行车的安全。 目前杭城还有很多路口的红绿灯设置存在一些不合理的因素,我们以古墩路一个路口(界于天目山路和文苑路之间)的红绿灯设置为例,该路口是刚开通的,交管部门对路况和车流量的研究还不是很成熟,因此红绿灯的设置存在一些问题。该路口的车流量相对比较小,有几个方向的车流量特别小,但绿灯时间设置太长,经常出现路口空荡荡但是车辆必须长时间等待的情况;同时在这样的路口,右转红灯显得有些多余。另外,该路口不同时段的红绿灯设置没有什么区别,显然这是非常不合理的。 下面我们就针对该路口来研究一下红绿灯设置的合理方案。我们主要研究两个方面:红绿灯周期的设置以及一个周期内各个方面开绿灯的时间。 二、模型的建立 1、红绿灯周期 从《道路交通自动控制》中,我们可以找到有关红绿信号灯的最佳周期公式: s q L C ∑-+=15 其中 : C 为周期时间。 相位:同时启动和终止的若干股车流叫做一个相位。 L 为一个周期内的总损失时间。每一相位的损失时间I=启动延迟时间-结束滞后时间;而整个周期的总损失时间为各个相位总损失时间的和加上各个绿灯间隔时间R 。(通俗地讲,启动延迟时间即司机看到绿灯到车子启动的反应时间,结束滞后时间即绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。) 即R I L +∑=

q 为相应相位的车流量 s 为相应相位的饱和车流量。(当车辆以大致稳定的流率通过路口时,该流率即该相位的饱和车流量。) 2、南北方向和东西方向开绿灯时间的分配 不妨忽略黄灯,将交通信号灯转换的一个周期取作单位时间,又设两个方向的车流量是稳定和均匀的,不考虑转弯的情形。 设E 是单位时间从东西方向到达路口的车辆数;S 是单位时间从南北方向到达路口的车辆数。假设在一个周期内,东西方向开红灯、南北方向开绿灯的时间为R ,那么在该周期内,东西方向开绿灯、南北方向开红灯的时间为1-R 。 我们要确定交通灯的控制方案,即确定R 。度量一个十字路口的串行效率的主要依据是单位时间内所有车辆在路口滞留的时间总和。因此要确定R ,只需保证在一个周期内,所有车辆在路口滞留的时间总和最短即可。一辆车在路口的滞留时间通常包括两部分,一部分是每辆车遇红灯后的停车等待时间,另一部分是停车后司机见到绿灯重新发动到开动的时间0t ,它是可以测定的。 首先,对任意给定的R (0

十字路口红绿灯控制系统

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,

十字路口交通灯Proteus仿真

《微机原理与接口技术》课程设计报告 题目:十字路口交通灯设计 学院:信息工程学院 专业:通信工程 目录 1、摘要 (1) 2、硬件电路图 (2) 3、AT89C51功能介绍 (3) 4、交通灯程序设计思路 (5) 5、交通灯运行流程图 (6) 6、源代码函数说明 (6)

7、交通灯设置红绿灯时间结果图 (8) 8、心得与体会 (9) 9、源程序代码 (10)

摘要 十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令,是司机和行人的行为准则。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。当前,国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯,它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔,并自动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。通常,生活中常见的红绿灯控制为,红灯六十秒,绿灯四十五秒,黄灯三秒等,因道路,车辆,城市交通规划而异,此次,基于proteus仿真十字路口的交通灯控制系统,设定南北方向绿灯15秒,黄灯5s,东西方向绿灯10s,黄灯5s。系统基于MSC-51系列单片机89C51为中心器件来设计交通灯,显示器件为LED 红绿灯,LCD数码管。采用c51编程,简单易懂,将功能模块化,除了可以实现红绿灯按要求变化,还通过proteus里的按钮,设置了键盘函数,可以按要求调整红绿灯亮的时间,并且还有重置(初始化)按钮。 一.功能概述 1.设计任务: 交通灯的硬件设计和软件设计 2.设计目的: (1).初步了解和认识51单片机的工作原理,引脚图。 (2).掌握单片机相关接口技术和相关外围芯片的特性。 ( 3 ).通过实际的设计程序,查找资料,调试程序,熟悉keil和proteus软件仿真,理解并熟悉模块化程序设计方法和调试。 3.基本要求: 利用单片机的定时器产生秒信号,控制十字路口的红、绿、黄灯交替点亮和熄灭,并且用 4 只LED 数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。当东西方向亮绿灯时,南北方向红灯亮起;反之,如果南北方向亮绿灯,同时东西方向亮绿灯;绿灯亮时车辆行驶,红灯亮时车辆停止。即在同一时间内保证只有两个对应方向的车辆可以行驶。要求能用按键设置两个方向的通行时间(绿、红等点亮的时间)和暂缓通行时间(黄灯点亮的时间)。系统的工作应符合一般交通灯控制的要求。 4.设计方案 设计系统单片机89C51 为中心器件来设计交通灯控制器,系统实用性强、操作简单、扩展性强、成本较低。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示。利用单片机完成交通信号灯控制器的设计,该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,数码管显示剩余时间。红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯,8 管共阴极数码管显示剩余时间,矩阵键盘用来设置交通灯的显示时间和状态。

PLC 十字路口交通灯控制模拟

PLC实验报告 实验三十字路口交通灯控制模拟 一、实验目的 1、掌握可编程控制器的工作原理。 2、通过动手接线,提高学生的实际动手能力以及加强对PLC基本结构的了解。 3、通过实验,,加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解,使学生能够熟练应用PLC 定时器,以及PLC的基本辅助继电器 二、实验内容 十字路口南北方向和东西方向均设有红、黄、绿三只信号灯,交通灯启动时,6 只信号灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序图如下图所示。

图1 整个交通灯系统至少要设置有启动键,停止键以及复位键。启动键启动系统按照上面时序开始运行;停止键停止系统,6个信号灯全部熄灭;复位键复位系统,此时无论系统处于什么状态,复位后系统重新开始运行。 本实验是一个简单时序的顺序控制实验,关键是要将交通灯状态变化的时间点标记出来。分析时序图,找出交通灯状态发生变化的每个时间点,并使PLC 做出相应的动作改变交通灯的状态。 三.实验I/O端口分配 1.输入端口 2.输出端口

四.硬件接线图 24V PLC 南北红灯南北绿灯南北黄灯东西红灯东西绿灯东西黄灯 五.实验梯型图及程序简介

六.系统使用说明书 1.按下启动键SB1,常开接点X000闭合,继电器M0闭合并进行自锁,定时器T0 T1 开始计时,首先东西方向红灯Y27亮,南北方向绿灯Y6亮,南北方向通行。 2.定时器T1计满13秒时,南北方向黄灯Y6开始闪亮,黄灯闪亮时间为2秒 3.定时器T3和T4形成一个分频电路,周期为1秒,占空比为50%,用这样一个矩形波去控制黄灯的闪亮 4.T0 计满15秒时,南北方向红灯Y17亮,东西方向绿灯Y4亮,其他灯灭,东西方向通行。 5.定时器T1计满13秒时,东西方向黄灯Y5开始闪亮,黄灯闪亮时间为2秒,闪亮原理同上。然后循环重复上述过程。 6.当停止按钮SB2,继电器M0失电,此时所有的输出灯都将熄灭,程序停止运行。 7.无论何时当复位按钮SB3按下时,定时器T0 T1将复位,程序重头开始运行。 七.实验小结 大二做过智能交通灯的程序设计,也是用的梯形图语言,然而到现在却大抵忘却了。 通过老师及书本上一些知识的介绍,我们组又重新了解了PLC 的相关知识及梯形图语言,经过一番理解与全局的设计,但是在实验

带数码管显示的十字路口交通灯控制 C 程序

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

十字路口交通灯控制模拟

目录 1. 概述 (1) 2. 硬件设计 (2) 2.1.控制要求 (2) 2.2. PLC介绍 (3) 2.2.1 PLC的基本概念 (3) 2.2.2 PLC的主要特点 (4) 2.2.3 PLC的结构及其工作原理 (4) 2.4.I/O分配表 (7) 2.5.I/O接线图 (8) 3. 软件设计 (9) 3.1设计梯形图 (9) 3.2设计指令表 (12) 4. 调试 (15) 4.1 . 编程思想 (15) 4.2. 控制系统的程序调试步骤 (15) 4.3. 调试过程遇到的问题及解决方法 (15) 5. 结束语 (16) 6.参考文献 (17) 1.

1. 概述 十字路口交通指示灯在日常生活中随处可见,设计安全可靠的交通灯在正常生活中起着重要作用。应用PLC设计满足要求实际要求的十字路口指示灯是一个非常重要的手段。PLC是以微处理器为基础,综合了计算机技术.半导体技术.自动控制技术.数字技术和网络通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。PLC以其可靠性高.灵活性强.使用方便的优越性,迅速占领了工业控制领域。 本设计介绍了应用PLC实现十字路口交通信号灯的自动控制。通过对交通信号灯的控制要求分析,对PLC控制系统进行了软、硬件设计,并通过实验证明该系统简单、经济、运行可靠,具有很高的实用价值。

2.硬件设计 2.1.控制要求 在十字路口南北方向以及东西方向均设有红,黄,绿3只信号灯,6只信号灯依一定的时序循环往复工作。信号灯受电源总开关控制,接通电源,信号灯系统开始工作;关闭电源所有的信号灯都熄灭,程序自动关闭。在晚上车辆稀少时,要求交通灯处于下班工作状态,即两个方向的黄灯一直闪烁。 在信号灯工作期间,东西以及南北方向的红灯亮维持30秒,在红灯亮时的最后2s,东西以及南北方向的黄灯同时闪烁,时间为2s,东西以及南北方向的绿灯为长亮25s,然后闪烁3s。下图为交通灯示意图 2.2.总体思路

十字路口交通灯控制

十字路口交通灯控制 一、实训目的 1.熟练使用各基本指令,根据控制要求,掌握PLC的编程方法和程序调试方 法,使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。 2.掌握比较指令的使用方法。 3.根据电气控制要求绘制出时序图。 三、实验控制要求 信号灯受一个启动开关控制,当启动开关接通时,信号灯系统开始工作,且先东西绿灯亮, 南北红灯亮。当启动开关断开时,所有信号灯都熄灭。 东西红灯亮维持25秒。南北绿灯亮维持20秒,然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮,维持2秒后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。 南北红灯亮维持25秒。东西绿灯亮维持20秒。到20秒时,东西绿灯闪亮,闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2秒。到2秒时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮,同时,南北红灯熄灭,绿灯亮,周而复始。

四、时序图 五、I/O分配表和电路图

六、控制电路 七、操作步骤 1、检查实训设备中器材及调试程序。 2、按照I/O 端口分配表或接线图完成PLC 与实训模块之间的接线,将PLC 的DI 输入端中的1M 、2M 公共端接到公共端的L+端,将PLC 的DO 输出端中的1L 、2L 、3L 公共端接到公共端的L+端,实训挂箱的COM 端接到公共端的M 端。认真检查,确保正确无误。 3、打开示例程序或用户自己编写的控制程序,进行编译,有错误时根据提示信息修改,直至无误,用PC/PPI 通讯编程电缆连接计算机串口与PLC 通讯口,打开PLC 主机电源开关,下载程序至PLC 中,下载完毕后将PLC 的“RUN/STOP ”开关拨至“RUN ”状态。 4、拨动启动开关SD 为ON 状态,观察并记录东西、南北方向主指示灯及各方向人行道指示灯点亮状态; 5、尝试编译新的控制程序,实现不同于示例程序的控制效果。

十字路口交通灯PLC控制程序设计

十字路口交通灯PLC控制程序设计 1、十字路口交通灯控制系统简介 图1 十字路口交通灯控制系统示意图 (1)东西路有交通灯R(红)、Y (黄)、G(绿)、人行横道灯CRSR(红),CRSG (绿)。 (2)南北路有交通灯r(红)、y(黄)、g(绿)、人行横道灯crsr(红)、crsg(绿)。 (3)在东西路停车线以外一定范围内(50m)若有汽车,则该处的传感器发出输入信号 V=l;在南北路停车线以外一定范围内(50m)若有汽车,则该处的传感器会发出输入信号v=1。 (4) 急车强通控制。对于消防车、救护车、警车及国宾车队等,设置急车强通开关,如表1所示。 输入信号:

PS1: 系统控制开关Start;(Start=1:系统运行; Start=0:系统关闭,灯全熄灭)PO1: 东西方向强通信号F; PO2: 南北方向强通信号f; P03: 东西方向异常信号V; P04: 南北方向异常信号v; 输出信号: TL1: 东西路绿灯G; TL2: 东西方向黄灯Y; TL3: 东西方向红灯R; PB05: 东西方向人行道绿灯CRSG; FL1: 东西方向人行道红灯CRSR; TL4: 南北方向绿灯g; TL5: 南北方向黄灯y; TL6: 南北方向红灯r; PB05: 南北方向人行道绿灯crsg; FL3: 南北方向人行道红灯crsr; 2、控制要求 2.1正常时序控制 系统受一个启动开关Start控制。当开关启动(Start=1)时,系统开始工作;当启动开关断开(Start=0)时,所有信号灯熄灭。正常时序控制流程如图2所示。其中灯“闪亮”是指1秒周 图2 正常时序控制流程

十字路口红绿灯设计报告

十字路口红绿灯设计报告

摘要:本设计为一路拥有倒计时功能的简单可调控十字路口红绿灯,两路口各显示一台红绿灯的倒计时以及红绿灯亮灭情况。具备正常红绿灯及倒计时、夜间两路口全亮黄灯、高峰时期为便于疏导一路红灯一路绿灯等三个模式。设计在Quartus II的操作环境中完成,采用VHDL语言以及原理图方法完成自底向上的设计。拟采用三个模块完成此次设计——CLK分频模块、主控制模块以及输出控制模块。其中,控制模块根据输入的控制信号(电平开关)决定工作模式,并完成接近于1HZ的计数,输出给输出模块,输出模块接收到具体模式以及计数信号后,将计数结果以及红绿灯亮灭输至数码管及LED灯显示。 目录

摘要 正文 1、总体设计 2、分频器选择 3、主控制模块设计 4、输出模块 仿真与测试结果 设计总结 附录 1、分频器模块程序 2、主控制模块程序 3、输出模块程序正文

1、总体设计 因需要动态数码管显示倒计时的内容,时钟频率需要达到一定的高度(约至少40HZ),而计数模块频率约为1HZ,故采用单独的数码管输出模块。为了减少模块连接,在计数模块中完成各个模式的分配能够实现,故采用两个主体模块以及两路时钟分频信号。如下图。 2、分频器选择 理论课中我们学习到了多种分频方式,包括二进制分频器、偶数分频器、奇数分频器、占空比可调分频器及小数分频器。结合实际需要,我们此处在偶数分频器以及二进制分频器中进行选择。偶数分频器分频精度高,对于要求精确计时的系统可以采用,但在之前的实验中我们发现,偶数分频器不便于调节,后期调试工作较为复杂。考虑红绿灯的倒计时主要是便于驾车司机及行人明确等待及通行时间,故此出选择采用二进制分频器,结合试验箱约50MHZ的输出频率,在计数模块中选择24分频能接近于1HZ,在数码管显示中选择3分频即可。 3、主控制模块设计 主控制模块需要完成计数,工作模式判定,输送控制信号给输出模块的任务。需设有总开关,当开关关闭,红绿灯以及LED全灭,处于关闭状态,当开关开启,开始工作。设有两个路口的控制开关LA及LB。当两开关都关闭时,红绿灯工作于正常计数状态,即一路口33秒红灯,另一路口30秒绿灯后3秒黄灯。当任一开关处于开启状态时,此开关控制路口变成路灯,另一路口变为红灯。当两开关全部开启,红绿灯工作在夜间模式,两路口全闪黄灯,计时器不工作。 4、输出模块

基于AT89C51单片机的十字路口交通灯设计

51单片机应用实训报告 课程名称51单片机应用 实训题目十字路口交通信号灯 系别机电技术系 专业班级机电1401 学号 姓名

基于AT89C52RC单片机的十字路口交通灯设计 1 设计目的和方案 1.1设计目的 近年来随着科技的飞速发展,一个以微电子技术、计算机技术和通信技术为先导的信息革命正在蓬勃发展。计算机技术作为三者之一,怎样与实际应用更有效的结合并发挥其作用。单片机作为计算机技术的一个分支,正在不断的应用到实际生活中,同时带动传统控制检测的更新。在实时检测和自动控制的应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件使用,针对具体应用对象的特点,配以其它器件来加以完善。现代社会有越来越多的人开始有了自己的私家车,同时,便有了交通拥挤的问题,如何在车流量巨大的十字路口保证车辆畅行,交通灯便起到了巨大的作用。实际上,1858年,英国伦敦就有了最早的然煤气交通灯,至今,交通灯已经普及到世界各地,成为社会生活中不可或缺的装置。 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。 1.2设计方案 设计方案如表1所示。 表1设计方案 55s 5s 55s 5s 南北道红灯亮红灯亮绿灯亮黄灯亮....... 东西道绿灯亮黄灯亮红灯亮红灯亮....... 1.4设计任务 东西、南北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。红灯的设计时间为60秒,绿灯及左转绿灯各为55秒。黄灯为闪烁5秒。 2功能 该电子产品实现的功能:本系统除基本交通灯功能以外,还有倒计时等功能,较好的模拟了十字路口出现的状况。 具体功能如下: (1)当东西方向为红灯,此道车辆禁止通行,东西道行人可通过;南北道为绿灯,

十字路口的交通信号灯控制

长春工业毕业论文 十字路口的交通信号灯控制 学生姓名: 专业班级:机械制造及其自动化指导教师: 起止日期: 长春工业大学

长春工业大学毕业设计说明书 摘要 城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输,提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统,建立数学模型非常困难,有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。目前大多采用的是自适应信号控制,它需要数学建模,且不考虑交通延误、停车次数等。所以经典控制法很难得到满意的效果。而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法,它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路,达到很好的控制效果。近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究,但因研究的局限性,实际中得到应用的寥寥无几,本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。 根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果,用PLC 实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法,以单个十字路口4相位交通灯为例,把PLC作为一个模糊控制器,采用梯形图编程。通过实验保证了系统运行稳定可靠,能根据不同的交通流量进行模糊控制决策,优化信号灯的配时,从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。 关键词:交通; 智能控制; PLC 关键词:交通; 智能控制; PLC

十字路口的交通信号灯控制 目录 绪论............................................................. III 第一章概述.. (1) 1.1PLC的介绍 (1) 1.2 可编程控制器的基本概念 (1) 1.3 PLC的基本构成及基本语言 (3) 1.3.1 PLC的基本组成 (3) 1.3.2 PLC的基本语言 (5) 1.4 可编程控制器的基本特点 (6) 第二章可编程控制器的工作原理及生产厂家 (6) 2.1 PLC的工作原理 (6) 2.2 PLC的设计原则 (8) 2.3 PLC的生产厂家 (8) 2.4 PLC外部接线图 (9) 第三章交通红绿灯控制系统的设计 (10) 3.1 交通灯的设计方案 (10) 3.2 材料的选择 (11) 3.3 交通灯的流程图 (12) 3.3.1主程序的流程图设计图(如图3-3-1) (12) 3.3.2交通灯控制时序图 (12) 3.3.3 PLC梯形图 (13) 3.4 交通灯的安装与调试 (13) 3.4.1交通灯的按装 (13) 3.4.2 交通灯的调试 (14) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17)

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档