项目训练二简易交通信号灯

前言随着社会经济的发展，城市交通问题愈来愈受到人们的关注，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检测、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。

我国城市现代化进程的不断推进，交通问题与我国社会经济高速发展现状的矛盾日益突出，而城市道路交通问题的核心就是对十字交叉路口交通信号灯的控制。

因此，国外一些发达国家把城市交通信号灯控制研究的重点放在城市交通干线和区域的控制上，可是控制效果并不明显。

人们对十字路口交通信号灯的控制方法大致有如下两种方式：其一是建立城市交通流的数学模型，提出优化算法，但由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂多变的，随机的和不确定，所以数学模型很难建立，控制策略的最优目标也很难实现，且算法复杂，计算量大，实践证明控制效果不明显，实时性差；二是根据模糊控制的方法，根据十字路口交通的车辆数确定某一相位的绿灯初始时间和绿灯延长时间，对交通灯的控制实现了一定程度的模糊化，但是在控制过程中相位转换的顺序不变，因而面对我国如此复杂的城市交通系统，难以保证其灵活性和实时性。

因此，结合我国城市交通道路的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统是当前的主要任务，以最大限度地减少十字路口的车辆平均延误时间，提高了路口通行能力，从而达到缓解交通拥挤的目的。

在得到这一课题之时，我们到逸夫图书馆参阅了多本课内外辅导教材并向多位老师和同学广泛交换看法，通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字电路信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法，指挥各种车辆和行人的安全通行，实现十字路口的自动化管理。

在本次课程设计里，因我等尚未涉及到单片机的有关知识，故决定将以传统的设计方法，利用数字电子技术电路的基本知识，来实现一个简单的交通信号灯控制系统。

但设计之中产生了多次分歧与矛盾，我们克服许多困难，终于设计出让自己满意的作品，但难免出现诸多错处，实属知识水平有限，欢迎读者和课题组老师批评指正。

模块八综合训练二
一、交通信号灯的自动控制系统设计
交通灯演示图
1、控制原理、要求
交通灯控制要求：
（1）该单元设有启动和停止开关 S1、S2，用以控制系统的“启动”与“停止”。

S3 还可屏蔽交通灯的灯光。

（2）交通灯显示方式。

当东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮，当绿灯亮到设定时间时，绿灯闪亮三次，闪亮周期为 1秒，然后黄灯亮 2秒。

当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮……周而复始，不断循环。

2、I/O 分配表
4、I/O 接线图
5、实训外部接线图
6、实训步骤
1、将电源置于关状态，严格按图所示接线，注意 24V 电源的正负不要短接，电路不要短路，否则会损坏 PLC 触点。

2、先将 PLC 的电源线插进 PLC 正面的电源孔中，再将另一端插到 220V 电源插板。

3、将电源置于开状态，PLC 置于 STOP 状态，用计算机或编程器将总程序输入 PLC，输好程序后将 PLC 置于 RUN 状态。

4、接通 X25。

5、实训操作过程如下：
（1）将启动 S1 先拨上再拨下，观察交通灯的变化。

（2）拨上屏蔽开关 S3，观察灯的变化，拨下 S3，观察灯的变化。

（3）拨上停止开关 S2，观察灯的变化，拨下 S2，观察灯的变化。

（4）比较开关 S2 与 S3 的作用。

S2 使灯永远熄灭，S3 使灯暂时熄灭。

7、思考
1、试将绿灯的闪亮周期改为 0.8
2、如何改动程序使屏蔽无效？。

幼儿园小班体育活动《信号灯》教案一、活动目标：1. 让幼儿认识信号灯及其含义，了解交通规则。

2. 培养幼儿听信号、按信号行动的能力，提高幼儿的反应速度和协调性。

3. 通过体育活动，培养幼儿的团队协作精神和规则意识。

4. 激发幼儿对交通安全的兴趣，增强幼儿的自我保护意识。

二、活动准备：1. 教具：信号灯模型、交通标志牌、小动物玩具等。

2. 场地：宽敞的户外活动场地或室内活动室。

3. 音乐：《交通信号灯》儿歌、节奏感强的音乐。

三、活动过程：1. 热身活动（5分钟）：教师带领幼儿做简单的交通信号灯动作，如红灯停、绿灯行、黄灯亮等，让幼儿熟悉信号灯的含义。

2. 教学环节（10分钟）：1. 教师向幼儿介绍信号灯的含义及交通规则。

2. 教师演示信号灯游戏，引导幼儿模仿。

3. 幼儿分组进行信号灯游戏，教师巡回指导。

3. 实践环节（10分钟）：1. 教师设置交通场景，引导幼儿根据信号灯指示行动。

2. 幼儿分组进行实践，教师巡回指导。

3. 邀请家长参与，共同监督幼儿遵守交通规则。

教师带领幼儿做简单的放松运动，如深呼吸、肌肉拉伸等，让幼儿缓解疲劳。

四、活动评价：1. 观察幼儿在活动中的表现，评价幼儿对信号灯的认识和交通规则的掌握程度。

2. 家长反馈，了解幼儿在家庭中是否能自觉遵守交通规则。

五、活动延伸：1. 家园共育：教师与家长沟通，共同培养幼儿遵守交通规则的良好习惯。

2. 环境创设：在幼儿园环境中布置交通场景，让幼儿随时练习交通规则。

3. 教学活动：组织交通安全主题的绘画、手工制作等活动，让幼儿深入了解交通安全。

六、活动准备：教具：信号灯模型、交通标志牌、小动物玩具等。

场地：宽敞的户外活动场地或室内活动室。

音乐：《交通信号灯》儿歌、节奏感强的音乐。

七、活动过程：1. 热身活动（5分钟）：教师带领幼儿做简单的交通信号灯动作，如红灯停、绿灯行、黄灯亮等，让幼儿熟悉信号灯的含义。

2. 教学环节（10分钟）：1. 教师向幼儿介绍信号灯的含义及交通规则。

一、活动目标1. 了解交通信号灯的基本颜色和作用，增强幼儿的交通安全意识。

2. 培养幼儿听信号、按照信号行动的能力，提高幼儿的反应速度和协调性。

3. 通过体育活动，培养幼儿团队合作精神，增强幼儿的规则意识。

4. 促进幼儿身体全面发展，提高幼儿的运动能力。

二、活动准备1. 教具：信号灯模型、交通标志牌、彩色纸条、音乐播放设备。

2. 场地：宽敞的户外活动场地。

3. 辅助人员：2名教师。

三、活动过程1. 热身活动（5分钟）1.1 教师带领幼儿做简单的交通信号灯动作，如红灯停、绿灯行、黄灯等待。

1.2 进行“抓人游戏”，幼儿按照信号灯的颜色行动，抓住违规的“司机”（教师）。

2. 基本技能训练（10分钟）2.1 教师出示信号灯，幼儿按照信号灯的颜色进行相应的动作。

2.2 幼儿分成两队，进行“信号灯接力”游戏，要求幼儿听到信号后迅速传递接力棒。

3. 团队协作游戏（10分钟）3.1 幼儿分成若干小组，每组选出一个队长，队长负责指挥。

3.2 进行“拯救小熊”游戏，队长根据信号灯的颜色指挥队员前进或后退，找到被困的小熊并将其救出。

1. 教师带领幼儿回顾活动过程，提问幼儿关于交通信号灯的知识。

2. 邀请幼儿分享自己在活动中的收获和感受。

五、教学评价1. 观察幼儿在活动中的参与程度，了解幼儿对交通信号灯知识的掌握程度。

2. 关注幼儿在团队协作游戏中的表现，评估幼儿的团队合作能力和反应速度。

3. 搜集家长和教师的反馈意见，不断完善教案，提高活动质量。

六、活动延伸1. 家园共育：教师与家长沟通，提醒家长在日常生活中关注幼儿的交通安全，共同培养幼儿遵守交通规则的良好习惯。

2. 环境创设：在幼儿园环境中布置交通安全主题墙饰，引导幼儿关注交通安全。

3. 教学活动：开展交通安全主题的教学活动，如绘画、手工制作等，让幼儿进一步了解交通信号灯和交通安全知识。

七、注意事项1. 确保活动场地安全，避免幼儿在活动中受伤。

2. 注意调节活动强度，避免幼儿过度疲劳。

幼儿园小班体育活动《信号灯》教案一、活动目标1. 了解交通信号灯的基本颜色和含义，增强幼儿的交通安全意识。

2. 培养幼儿听指令、遵守规则的能力。

3. 通过体育游戏，锻炼幼儿的手腿脚动作协调性及灵活性。

4. 培养幼儿团队协作精神，增强集体荣誉感。

二、活动准备1. 教具：信号灯模型、交通标志牌、小动物手偶等。

2. 器材：平衡木、椅子、圈圈等。

3. 音乐：《信号灯》儿歌、交通信号灯模拟声音。

三、活动重难点1. 活动重点：让幼儿了解交通信号灯的颜色和含义，能在游戏中遵守规则。

2. 活动难点：培养幼儿手腿脚动作的协调性和灵活性，增强团队协作精神。

四、活动过程1. 热身运动（5分钟）教师带领幼儿做简单的热身运动，如捉迷藏、老鹰捉小鸡等，让幼儿充分活动身体，调动他们的积极性。

2. 教学环节（10分钟）1. 教师向幼儿介绍信号灯的基本颜色（红、黄、绿）和含义，让幼儿认识到遵守交通规则的重要性。

2. 教师演示信号灯游戏规则，并组织幼儿进行实践操作，引导他们听指令、遵守规则。

3. 幼儿分组进行信号灯游戏，教师巡回指导，纠正不规范行为。

3. 游戏环节（10分钟）1. 教师组织幼儿进行“信号灯接力”游戏，锻炼他们的手腿脚动作协调性和灵活性。

2. 教师带领幼儿玩“交通安全岛”游戏，培养他们的团队协作精神和集体荣誉感。

4. 结束环节（5分钟）五、活动延伸1. 家庭作业：让幼儿回家后，与家长一起找出周围的信号灯，了解其颜色和含义，增强交通安全意识。

2. 环境创设：在教室角落设置“交通安全角”，展示交通标志牌、信号灯等，营造交通安全氛围。

3. 后续活动：组织幼儿参观交警大队，了解交警工作，进一步强化交通安全意识。

六、教学评价1. 观察幼儿在游戏中的表现，评价他们对信号灯颜色和含义的掌握程度。

2. 关注幼儿在团队协作中的表现，评价他们的集体荣誉感和团队精神。

3. 教师与家长沟通，了解幼儿在家庭中对交通安全知识的学习和应用情况。

七、注意事项1. 确保活动场地安全，避免幼儿在游戏中受到伤害。

交通信号灯实训报告一、实训目的和背景交通信号灯是一种用于控制道路交通流量的设备，用来指示行车和行人何时可以通行或停止。

在实际道路交通中，交通信号灯的作用非常重要，能够有效地维持交通秩序、减少交通事故的发生。

本次实训的目的是通过设计和制作一个简单的交通信号灯原型，加深对交通信号灯工作原理的理解，并掌握相关的电路设计和制作技能。

二、实训内容和步骤1. 设计电路：根据交通信号灯的工作原理，设计一个适用于实际道路交通的交通信号灯电路。

电路主要包括三个信号灯（红灯、黄灯、绿灯）和控制电路。

2. 制作电路：根据电路设计图，采购所需的元器件，并按照设计图进行电路的制作。

注意电路的布局和连接的准确性。

3. 安装信号灯：根据交通信号灯的设计，制作信号灯的灯罩和支架，并将信号灯安装在合适的位置。

4. 调试和测试：将制作好的交通信号灯连接电源，并进行调试和测试，确保信号灯的正常工作。

5. 实验报告：根据实训的过程和结果，撰写实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果及分析等内容。

三、实训所需材料和设备1. 元器件：电路板、LED灯、电阻、电容、开关等。

2. 工具：钳子、螺丝刀、焊接工具等。

3. 设备：电源、万用表、示波器等。

四、实训结果和总结通过本次实训，我成功地设计和制作了一个简单的交通信号灯原型，并对交通信号灯的工作原理有了更深入的理解。

通过实际操作，我掌握了相关的电路设计和制作技能，并学会了如何调试和测试电路的工作情况。

实训过程中，我发现电路的布局和连接的准确性对信号灯的正常工作非常重要，需要仔细操作和检查。

通过本次实训，我提高了实际操作的能力和动手实践的能力，为将来的工作打下了基础。

本次交通信号灯实训让我对交通信号灯有了更深入的了解，并掌握了相关的电路设计和制作技能。

这对我的专业学习和将来的工作都具有重要意义。

红绿灯信号控制系统
1.1系统要求
交通信号灯示意图如图所示，控制要求如下：
1.接通启动按钮后，信号灯开始工作，东西向（行向）红灯、南北向（列向）绿灯同
时亮。

2.南北向绿灯亮25S后，闪烁3次（1S/次），接着南北向黄灯亮，2S后南北向红灯
亮，30Ｓ后南北向绿灯又亮……如此不断循环，直至停止工作。

3.东西向红灯亮30S后，东西向绿灯亮，25S后东西向绿灯闪烁3次（1S/次），接着
东西向黄灯亮，2S后东西向红灯又亮……如此不断循环，直至停止工作。

图1-1 路口模拟图像
图1-2 控制要求
1.2系统IO口分配
1.3背景知识
1.4参考程序
1.5提升练习：
如图所示是一个四级传送带系统示意图。

整个系统有四台电动机M1、M2、M3、M4，落料漏斗Y0由一电磁阀控制。

控制要求如下：
1.落料漏斗启动后，传送带M1应马上启动，经6秒后启动传送带M2。

2.传送带M2启动后5秒后应启动传送带M
3.
3.传送带M3启动后4秒后应启动传送带M
4.
4.落料停止后，应根据所需传送时间的差别，分别隔6S、5S、4S、3S将四台电机停
车。

实训课题交通信号灯一、实训目的1.学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。

2.学习数据输出程序的设计方法。

3.学习模拟交通灯控制的实现方法。

4.对Keil C51和Proteus 7软件进行熟练的掌握和操作。

二、实训设备装有Keil C、Proteus 7软件的PC机一台。

三、实训任务及功能要求用51单片机的P0和4位P1口输出，模拟控制十字路口交通信号灯；同时单片机对交通信号灯进行时间控制。

通过该任务的介绍，了解单片机数据输出程序的设计方法以及了解单片机在实际的交通信号灯控制当中的应用过程和设计方法。

四、系统硬件电路1、系统硬件框图用51单片机的P0和4位P1口输出,模拟控制十字路口交通信号灯；同时单片机对交通信号灯进行时间控制。

图2-1 交通信号灯硬件框图2、系统硬件电路图本项目是对十字路口交通信号灯的模拟控制，假设1个十字路口为东西南北方向，2个方向的指示灯各用1组红、黄、绿3种颜色的LED指示灯模拟，则共需12只LED指示灯，用51单片机的8位P0和P1.0、P1.1、P1.2、P1.3分别进行控制。

图2-1 交通信号灯硬件电路原理图五、系统控制软件1、控制流程图图2-3 交通信号灯控制流程图2、系统源程序FLAG1 BIT 38HFLAG2 BIT 39H FLAG3 BIT 3AH FLAG4 BIT 3BH FLAG5 BIT 3CH FLAG6 BIT 3DHORG 0000H LJMP STARTORG 000BH LJMP INT_T0ORG 0030HSTART: MOV P0,#0FFH SETB P1.0SETB P1.1SETB P1.2SETB P1.3MOV R1,#8MOV R0,#20HSTART1: MOV @R0,#00HINC R0DJNZ R1,START1SETB FLAG1MOV TMOD,#00000001BMOV TH0,#00HMOV TL0,#00HSETB TR0SETB EASETB ET0MAIN: JB FLAG1,PROG_FLAG1JB FLAG2,PROG_FLAG2JB FLAG3,PROG_FLAG3JB FLAG4,PROG_FLAG4JB FLAG5,PROG_FLAG5JB FLAG6,PROG_FLAG6LJMP MAINPROG_FLAG1: MOV P0,#10011110BSETB P1.0SETB P1.1CLR P1.3SETB P1.2LJMP MAINPROG_FLAG2: SETB P1.0SETB P1.1SETB P1.2JB 21H.0,PROG_FLAG21MOV P0,#10111110BSETB P1.3LJMP MAINPROG_FLAG21: MOV P0,#10011110BCLR P1.3LJMP MAINPROG_FLAG3: MOV P0,#10101110BSETB P1.0SETB P1.1SETB P1.3CLR P1.2LJMP MAINPROG_FLAG4: MOV P0,#11110011BCLR P1.0CLR P1.1SETB P1.2SETB P1.3LJMP MAINPROG_FLAG5: CLR P1.1SETB P1.2SETB P1.3JB 24H.0,PROG_FLAG51MOV P0,#11110111BSETB P1.0LJMP MAINPROG_FLAG51: MOV P0,#11110011B CLR P1.0LJMP MAINPROG_FLAG6: MOV P0,#01110101B SETB P1.0CLR P1.1SETB P1.2SETB P1.3LJMP MAININT_T0: INC 26HMOV R0,26HCJNE R0,#16,INT_RETMOV 26H,#00HJB FLAG1,INT_FLA1JB FLAG2,INT_FLA2JB FLAG3,INT_FLA3JB FLAG4,INT_FLA4JB FLAG5,INT_FLA5JB FLAG6,INT_FLA6LJMP INT_RETINT_FLA1: INC 20HMOV A,20HCJNE A,#16,INT_RETMOV 20H,#0SETB FLAG2CLR FLAG1LJMP INT_RETINT_FLA2: INC 21H MOV A,21HCJNE A,#8,INT_RETMOV 21H,#0SETB FLAG3CLR FLAG2LJMP INT_RETINT_FLA3: INC 22HMOV A,22HCJNE A,#8,INT_RETMOV 22H,#0SETB FLAG4CLR FLAG3LJMP INT_RETINT_FLA4: INC 23HMOV A,23HCJNE A,#16,INT_RETMOV 23H,#0SETB FLAG5CLR FLAG4LJMP INT_RETINT_FLA5: INC 24HMOV A,24HCJNE A,#8,INT_RETMOV 24H,#0SETB FLAG6CLR FLAG5LJMP INT_RETINT_FLA6: INC 25HMOV A,25HCJNE A,#8,INT_RETMOV 25H,#0SETB FLAG1CLR FLAG6INT_RET: RETIEND六、系统仿真、调试及运行1、proteus的使用及系统仿真图(1）打开proteus软件应用。

简易交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解交通灯的基本结构及其功能，掌握交通灯运作原理。

2. 学生能运用所学知识，分析并解释交通灯在交通安全中的作用。

3. 学生了解交通规则，认识到遵守交通规则的重要性。

技能目标：1. 学生能够运用简单的电子元件，设计并制作一个简易的交通灯模型。

2. 学生通过实际操作，提高动手能力，培养问题解决能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探究的兴趣，增强创新意识和实践能力。

2. 学生认识到遵守交通规则对保障生命安全的重要性，提高社会责任感和法制观念。

3. 学生通过课程学习，培养关爱他人、尊重生命的情感态度。

课程性质：本课程为小学四年级科学课程，以实践性、探究性为主，注重培养学生的动手能力、观察力和思考力。

学生特点：四年级学生对周围的事物充满好奇心，具有一定的动手能力和观察能力，但相关知识储备有限，需要教师引导和启发。

教学要求：教师应结合学生的认知水平，采用启发式教学，引导学生主动参与，注重培养学生的实践能力和创新精神。

在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观。

通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 交通灯的基本结构及其功能- 交通灯的组成部分：红灯、绿灯、黄灯- 交通灯的功能及其在交通安全中的作用2. 交通灯运作原理- 简单电路的组成：电源、开关、导线、灯泡- 交通灯控制电路的原理：定时器、传感器等3. 交通规则的认知- 道路交通信号灯的识别与遵守- 交通标志、标线的作用及遵守4. 简易交通灯模型设计与制作- 电子元件的认识：电阻、电容、二极管、三极管等- 制作步骤：电路设计、元件连接、调试与测试5. 实践操作与展示- 学生分组进行简易交通灯模型制作- 各小组展示作品，分享制作经验与心得教学内容安排与进度：第一课时：交通灯的基本结构及其功能，交通灯运作原理第二课时：交通规则的认知，简易交通灯模型设计与制作第三课时：实践操作与展示，总结与评价教材章节关联：本教学内容与四年级科学教材中“生活中的简单电路”章节相关，结合课程目标，对教材内容进行拓展和深化，使学生在实践中掌握相关知识。