交通灯控制系统设计论文
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广德爱众砺能善医毕业设计作品题目:基于PLC的交通信号灯控制系统设计姓名:专业:机电一体化班级:学号:校内指导老师:校外指导老师:填表日期:湘潭医卫职业技术学院教务处制湘潭医卫职业技术学院毕业设计作品二级学院医电学院专业机电一体化班级姓名学号校内指导老师毕业设计名称基于PLC的交通信号灯控制系统设计校外指导老师毕业设计时间课题进度:2016年3月15日—3月23日确定选题、收集相关资料;2016年3月23日—4月30日整理资料、撰写论文初稿;2016年4月30日—5月07日通过指导老师的审查,完成论文的第一次修改;2016年5月07日—5月14日通过指导老师的审查,完成论文的第二次修改;2016年5月14日—5月21日排版整理;2016年5月21日—5月25日接受指导老师审查评阅,论文定稿;2016年5月25日—5月26日参加论文答辩。
目录摘要 (1)英文摘要 (2)前言 (3)第一章概述 (4)1.1交通灯的发展史 (4)1.2我国城市交通的发展现状 (4)第二章PLC的基础知识 (6)2.1 PLC简介 (6)2.2 主要方法 (6)2.3 重点要解决的问题 (7)2.4 具体要求 (7)第三章系统单元设计 (8)3.1 I/O连线图 (8)3.2正常时期程序 (8)3.3 程序高峰时期 (12)3.4 指令表 (16)第四章设计说明书 (19)4.1 定时器(绿灯闪烁) (19)4.2晚间黄灯闪烁 (19)4.3 急停 (20)4.4 结束 (20)4.5 顺序功能图 (20)4.6 交通灯示意图 (23)第五章参考文献 (24)总结 (25)致谢 (26)摘要古老的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的,随着社会经济的发展,数字电路交通灯越来越不能满足日益增长的交通压力,因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。
现今PLC技术飞快发展,应用越来越广,在工业自动化中的地位极为重要,广泛的应用于各个行业。
天津电子信息职业技术学院毕业设计课题名称交通灯控制电路的设计与制作姓名白玉学号16班级通信S09-2专业通信技术所在系电子技术系指导教师赵俊英完成日期2011年12月31日天津电子信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书课题名称:交通灯控制电路的设计与制作完成期限:2011年10 月31日至2012 年1月8 日姓名白玉指导教师赵俊英专业通信技术职称讲师所在系电子技术系系主任刘松接受任务日期2011.10.31 批准日期2011.11.1天津电子信息职业技术学院页号(1)毕业设计(论文)进度计划表天津电子信息职业技术学院页号(2)注:1.本任务书由指导教师填写。
2.签字部分用笔填写,其余各项均要求打印。
(宋体、小4号字)毕业设计(论文)开题报告天津电子信息职业技术学院页号(1)天津电子信息职业技术学院页号(2)注:本报告由学生本人填写(打印、宋体、小4号字)。
毕业设计(论文)交通灯控制电路的设计与制作摘要“电子技术课程设计”是电子技术课程的实践性环节,进行自主选题和设计。
本设计课题为交通灯控制电路的设计与制作,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安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。
本设计分为两个部分:第一部分是由定时器、时钟脉冲驱动和控制器组成的秒脉冲信号发生装置;第二部分是由译码器、发光二极管和数码管组成的交通信号灯以及时间显示装置。
各部分采用分模块设计,正文中详细介绍了各模块的功能和原理。
为完成本次设计,参阅了大量资料,包括所用到芯片的详细中英文资料。
搜集和查阅资料时一个漫长但最重要的过程,获取个模块电路原理,然后经过讨论比较,结合课题要求,确定出一套最适合的方案。
小组人员花费几天时间,通过图书馆和上网查阅资料,分别查阅到相应资料。
经过商讨,结合现有资料,制定基本框架,并基本定出电路图。
附件1:学号:0121018700XXX课程设计题目交通灯控制系统模拟设计学院物流工程专业物流工程班级物流工程卓越1001姓名指导教师2013 年 6 月28 日交通灯控制系统模拟设计XXX武汉理工大学物流工程卓越1001摘要:随着经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通拥塞已成为一个国际性的问题。
因此,设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。
根据交通灯在实际控制中的特点,结合单片机的控制功能,提出了一种用单片机自动控制交通灯的简易方法。
设计中包括硬件电路的设计和程序设计两大步骤,对单片机学习中的几个重要内容都有涉足。
本系统采用AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器,实现了红绿灯循环点亮,倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示(交通灯信号通过P1口输出,显示时间通过P0口输出至双位数码管);以及实现3种工作模式:正常情况、繁忙情况、特殊情况及报警功能。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键字:交通灯;AT89C51;数码管;三种工作模式Design of traffic light control system simulationZhiming GuoLogistics Engineering College Logistics zy1001Abstract: With the development of economy, the sharp increase in the number of cars, increasingly crowded city roads, traffic congestion has become an international problem. Therefore, multi-function traffic light control system design of reliable, safe, convenient and of great practical necessity. According to the characteristics of traffic lights in the actual control, combined with the control function of single chip, this paper presents a simple method for automatic control of traffic lights with single chip microcomputer. In the design of hardware circuit design and program design includes two steps, on several important single-chip learning have to get involved in. The system centric devices to design the traffic light controller AT89C51, realizes the cycle traffic lights lit, countdown 5 seconds left when the yellow light flashing warning (traffic light signal output, display time through the output port P0 to two digital tube through the P1 port); 3 work modes: normal, busy and implementation situation, special circumstances and alarm function. The system practical, simple operation, strong function expansion.Key words: raffic lights, AT89C51, LED, three work modes目录课程设计任务书 (1)第1章前言 (1)1.1交通灯发展概述 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3课题任务及主要实现内容 (2)1.4 原理分析 (3)1.4.1交通灯显示时序的理论分析 (3)1.4.2 交通灯显示的理论分析 (4)第2章设计方案分析 (5)2.1 单片机与外围接口部件 (5)2.2 倒计时显示界面 (6)2.3 交通灯 (6)第3章硬件系统设计 (7)3.1 单片机的选择 (7)3.1.1 AT89C51单片机简介 (7)3.1.2 AT89C51单片机的主要特性 (7)3.1.3主要引脚功能 (8)3.1.4 C51的中断源 (10)3.2 硬件电路实现 (10)3.2.1 最小系统设计 (10)3.2.2 显示设计 (12)3.2.3 发光二极管模拟红绿灯 (15)3.2.4 按键模块 (15)第4章软件电路设计 (16)4.1 软件编译环境测试 (16)4.1.1 C语言介绍 (16)4.1.2 Keil uVision4介绍 (16)4.2软件总体设计 (17)结论 (19)参考文献 (20)源程序: (22)课程设计任务书学生姓名:XXX专业班级:物流工程卓越1001指导教师:朱宏辉工作单位:物流工程题目:交通灯控制系统模拟设计初始条件:1. 熟悉背景资料和任务:熟悉给定的背景资料和数据,明确系统设计的任务要求;拟订设计计划和初步方案。
目录第1章绪论................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1研究背景........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2交通灯的国内外发展状况............................................................ 错误!未定义书签。
1.3本文研究的目的和意义................................................................ 错误!未定义书签。
1.4本文研究的主要内容.................................................................... 错误!未定义书签。
第2章交通灯控制系统的硬件设计......................................................... 错误!未定义书签。
2.1交通灯控制系统的设计要求........................................................ 错误!未定义书签。
2.2 PLC选型........................................................................................ 错误!未定义书签。
2.3可编程控制器I/O端口分配......................................................... 错误!未定义书签。
东华理工大学长江学院毕业设计(论文)题目交通信号灯控制系统设计英文题目Traffic signal control system design 二零零九年五月三十一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指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
小型单片机交通控制系统是目前交通管制中应用的较为先进的控制系统。
实现的方法是,首先对控制对象十字路口的车辆通行情况给定最优化方案,然后用单片机加数字电路来实现。
本设计主要采用AT89C51系列单片机通过I/O端口来控制红绿灯和数码管时间显示,以此来达到控制交通的目的。
在正常情况下,该系统实现交通灯定时控制.根据定时时间进行东西和南北方向的切换.交通灯在红、绿灯交替点亮中,用两个数码管显示点亮的灯还能持续的时间.使LED显示器进行倒计时工作并与状态灯保持同步,可在保证交通安全的前提下最大限度的提高交通效率.关键词:交通控制; 单片机; LEDABSTRACTIn recent years, with the rapid development of science and technology, the application of SCM is at the same time, traditional detection techniques to control the growing update. In real-time detection and automatic control system of single-chip applications, often as a single-chip core component to use only single-chip is not enough knowledge, but also the structure of hardware and software in accordance with the specific combination of hardware, to be improved.Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car lanes, the pavement and orderly. So to achieve the orderly what order? Is the traffic lights on the automatic control system. Many traffic lights control. Small single-chip traffic control system is the application of traffic control in the more advanced control systems. The realization of the method is, first of all, the object of controlling the situation at the crossroads of vehicles to optimize a given program, and then increase the number of single-chip circuitry to achieve. This design mostly uses AT89C51 MCU through the I / O ports to control traffic lights and LED time display, in order to achieve the purpose of traffic control.Under normal circumstances, the realization of the system to control traffic lights from time to time. In accordance with time for things from time to time and switch the direction of the North and the South. Traffic lights in the red and green light in the turn, with two lit LED lights can display the duration of . so that the countdown LED display for work and to keep pace with the state of light could be the premise of safety to ensure maximum traffic efficiency.Key words: Traffic control; Single chip microcomputer; LED目录绪论 (6)1.交通红绿灯的发展历史 (6)2.道路交通控制的必要性 (6)1 交通信号灯的设计要求及实现方案 (8)1.1交通信号灯的设计要求 (8)1.2交通信号灯的实现方案 (9)2系统分析 (10)2.1系统工作原理 (10)2.2系统控制信号分析 (10)3系统设计 (11)3.1硬件电路设计 (11)3.2元件介绍 (12)3.2.1 AT89C51芯片介绍 (12)3.2.2 74LS244 芯片介绍 (14)3.2.3 74LS240芯片介绍 (15)3.2.4 CD4511芯片介绍 (16)3.3单元电路设计 (18)3.3.1 复位电路 (18)3.3.2 晶振电路 (19)3.3.3 LED红绿灯显示电路 (20)3.3.4七段数码管时间显示电路 (21)3.3.5 电源电路 (22)3.4整机电路原理图分析 (24)3.5软件设计 (25)3.5.1软件控制流程图 (25)3.5.2 功能实现 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)绪论1.交通红绿灯的发展历史交通指挥信号已有100多年的历史了。
PLC智能交通灯控制系统设计作者:[作者姓名]日期:[日期]摘要本文介绍了基于PLC的智能交通灯控制系统的设计和实现。
通过使用PLC控制器作为系统的核心,结合交通检测技术和信号控制算法,实现了交通灯的智能控制,提高了交通流量的效率和道路安全性。
1. 引言智能交通灯控制系统是现代城市交通管理的重要组成部分。
传统的交通灯控制系统在道路流量变化较大或特定时段出现交通事故时,常常出现流量分配不均、交通拥堵或道路交通事故发生率升高的问题。
因此,设计一种基于PLC的智能交通灯控制系统,能够根据实时交通流量和道路情况,动态调整交通灯的信号控制策略,以提高交通流量的效率和道路的安全性,具有重要的实际意义。
2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件设计主要包括:PLC控制器、交通检测器、信号灯和电源。
在本设计中,我们选择使用PLC控制器作为系统的核心控制单元。
PLC具有高可靠性、多功能和易于编程的特点,非常适合交通灯控制系统的设计。
交通检测器用于实时检测交通流量信息,通过传感器等设备将检测数据传输给PLC控制器。
信号灯则根据PLC控制器的输出信号进行控制。
电源用于为整个系统提供稳定的电能。
2.2 软件设计本系统的软件设计主要包括:编程环境选择、PLC程序设计和信号控制算法设计。
在本设计中,我们选择使用适合PLC编程的开发环境进行程序设计。
根据系统功能和要求,我们设计了相应的PLC控制程序,包括交通流量检测、信号灯控制和交通流量调整等功能。
同时,我们还设计了一套合理的信号控制算法,根据实时的交通流量信息和道路情况,动态调整交通灯的信号灯时序和绿灯时间,以达到提高交通流量效率和道路安全性的目的。
3. 系统实现3.1 硬件连接在实现过程中,我们按照系统设计的硬件设计部分,进行了相应的硬件连接。
将交通检测器与PLC控制器连接,将PLC控制器与信号灯连接,并为整个系统接通电源,以提供所需的电能。
3.2 软件编程根据系统设计的软件设计部分,我们使用相应的编程环境进行PLC程序的编程。
基于单片机的智能交通灯控制系统设计论文摘要随着城市交通流量的不断增加,传统的交通灯控制方式已经不能满足实际需求。
为了提高交通流量的效率和道路交通的安全性,本论文提出了一种基于单片机的智能交通灯控制系统设计方案。
该系统基于单片机控制技术,通过传感器检测交通流量,自动调整交通灯的信号控制时间,以实现交通流量的优化调度。
在系统设计过程中,首先进行了系统需求分析和设计规划,然后选取了适合的硬件和软件平台进行系统实现,最后进行了功能验证和性能测试。
实验结果表明,该智能交通灯控制系统能够有效提高交通流量的效率,减少交通拥堵现象的发生,提高道路交通的安全性。
关键词:智能交通灯控制系统;单片机;交通流量;信号控制时间;道路交通安全第1章引言1.1研究背景随着社会经济的发展和人口的不断增加,城市交通流量不断增大。
而传统的交通灯控制方式无法满足交通流量管理和道路交通安全的需求。
因此,开发一种高效、可靠的智能交通灯控制系统成为迫切需要解决的问题。
1.2研究目的和意义本论文旨在设计一种基于单片机的智能交通灯控制系统,以提高交通流量的效率和道路交通的安全性。
通过对交通流量的实时监测和分析,实现对交通灯信号控制时间的自动调整,从而减少交通拥堵现象的发生,提高道路交通的运行效率。
1.3论文结构安排本论文共分为五个章节。
第一章为引言,介绍了研究背景、研究目的和意义以及论文结构安排。
第二章为相关技术综述,主要介绍了与智能交通灯控制系统相关的技术和方法。
第三章为系统设计,包括系统需求分析、硬件和软件平台的选择以及系统架构设计。
第四章为系统实现,对设计的系统进行了具体的实现和功能验证。
第五章为总结与展望,总结了本论文的研究内容和创新点,并对未来工作进行了展望。
第2章相关技术综述2.1交通流量检测技术2.2交通流量控制算法2.3单片机控制技术第3章系统设计3.1系统需求分析3.2硬件和软件平台选择3.3系统架构设计第4章系统实现4.1硬件设计与实现4.2软件设计与实现4.3功能验证与性能测试第5章总结与展望5.1总结5.2创新点5.3未来工作展望总结本论文提出了基于单片机的智能交通灯控制系统设计方案,并进行了功能验证和性能测试。
交通灯控制系统设计论文学士学位论文(设计)题目:交通灯控制系统设计姓名: xxx学号: 2011015013学院:工学院专业/届别:工业电气自动化/2015届指导教师: xxx职称:教授表1xxx师范学院学士学位论文(设计)选题论证报告姓名xxx 专业/年级电气工程及其自动化/2011级题目交通灯控制系统的设计选题的目的和意义当今社会,随着我国的逐渐强大,百姓生活质量逐年提高,私家车可谓如雨后春笋般出现在大街小巷,因此城市交通问题越来越引起大家重视。
交通顺畅则城市经济发展顺畅,交通顺畅则人民生活质量有保障。
交通灯的出现极大的改善了交通状况,使道路更安全通畅。
研究内容与方法主要研究内容:交通灯控制系统的设计主要研究方法:1. 分析实践法:根据文献资料了解研究对象,分析整个系统的需求,科学进行实践配置。
2. 调查研究法:根据实际要求,结合理论知识进行设计,使设计更符合要求。
研究进度安排论文开题: 2014年6月20日完成论文提纲: 2014年10月 5日完成论文一稿: 2014年12月3日中期检查: 2014年12月19日完成论文二稿: 2015年1月30日完成论文三稿: 2015年3月 29日论文答辩: 2015年4月 18日指导教师意见:指导教师(签名):年月日开题报告专家论证意见:专家组长(签名):年月日摘要交通灯对于当今社会是不可或缺的存在,随着我国的日益强盛,作为代步工具,车辆正在迅速的替代自行车,如雨后春笋般的出现在城市道路中。
因此交通灯在城市交通的存在有着非常重要的意义。
本文主要以单片机为核心,LED为显示信号同时运用到定时器来设计和制作交通灯。
根据实际路况分析进行硬件设计,并对其进行软件编程。
进而用Proteus 7 Professional仿真,更直观的观察其不足之处以便对其改善。
关键词:单片机;Proteus 7 Professional;LEDAbstractNowadays,Traffic lights can’t exist.Our country is stronger and sronger,for Instead walk,cars are are rapidly alternative bike appeared mushroomed in the city road.So,traffic light has a very important significance in roads.This paper microcontroller as the core, LED display signals simultaneously applied to the timer to the design and production of traffic lights. According to the actual traffic analysis hardware design, and its software programming. Further simulation with Proteus 7 Professional, and more intuitive to observe the deficiencies of its improvement.目录第一章绪论 (1)1.1 意义 (1)1.2 交通灯研究的发展概况 (1)1.3 主要内容 (1)第二章整体设计方案 (1)2.1整体分析 (1)2.2 功能要求分析 (1)2.3 方案比较 (2)2.4 方案选定 (2)2.5 最终方案 (2)第三章硬件设计 (2)3.1整体分析 (2)3.1.1 AT89S52 (2)3.1.2 七段数码管 (4)3.1.3发光二极管 (6)3.2 单元电路设计 (7)3.2.1 CPU最小系统电路图 (7)3.2.2 串行口通信模块 (7)3.2.3 显示模块 (8)3.3 元件清单 (8)第四章软件设计 (9)4.1 设计思路 (9)4.1.1倒计时的理论 (9)4.1.2状态灯的理论 (9)4.2 流程设计 (9)4.2.1 控制流程设计图 (9)4.2.2 主程序流程设计图 (10)4.3 模块化的程序设计 (11)4.3.1 设计的必要性 (11)4.3.2 设计步骤 (11)第五章仿真及调试 (12)5.1 调试步骤 (12)5.2 仿真 (13)5.3 联调 (15)总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)第一章绪论1.1意义当今社会,随着我国的逐渐强大,百姓生活质量逐年提高,私家车可谓如雨后春笋般出现在大街小巷,因此城市交通问题越来越引起大家重视。
1. 设计思路 (2)2.1电源提供方案 (2)2.2显示界面方案 (3)2.3输入方案: (3)3 单片机交通控制系统总体设计 (3)3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (3)3.2单片机交通控制系统的功能要求 (4)3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (5)4智能交通灯控制系统的硬件设计 (5)4.1AT89C51单片机简介 (5)4.1.1 AT89C51单片机的主要特性 (6)4.1.2 主要引脚功能 (6)4.2交通灯中的中断处理流程 (8)4.3系统硬件总电路构成及原理 (9)4.3.1系统硬件电路构成 (9)4.3.2系统工作原理 (9)4.4其它硬件介绍及连接 (10)4.4.1八段LED数码管 (10)5 系统软件程序的设计 (12)5.1程序主体设计流程 (12)5.2理论基础知识 (13)5.2.1定时器原理 (13)5.2.2软件延时原理 (14)5.2.3中断原理 (14)5.3子程序模块设计 (14)5.3.1状态灯显示及判断 (14)5.3.2 LED倒计时显示 (15)5.3.3 紧停及调整时间中断子程序 (15)5.3.4 红绿灯时间调整程序 (16)5.4系统软件调试 (18)5.4.1 TKS仿真器 (18)5.4.2 集成开发环境KEIL (18)参考文献 (17)设计心得体会 (18)附录 (19)基于单片机的交通控制系统设计摘要:自从1858年英国人,发明了原始的机械扳手交通灯之后,随后的一百多年里,交通灯改变了交通路况,也在人们日常生活中占据了重要地位,随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。
近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
PLC控制交通灯的设计论文随着城市化进程的不断加速,交通拥堵问题日益突出。
为了提高交通运输的效率和安全性,交通信号灯成为城市交通管理的重要工具之一。
PLC(可编程逻辑控制器)作为一种高性能的控制系统,已经广泛应用在交通信号灯控制方面。
本文将介绍PLC控制交通灯的设计,包括硬件组成、软件设计、系统优化等方面。
一、硬件组成PLC控制交通灯的硬件组成主要包括三个方面:PLC 控制器、交通信号灯、控制开关箱。
PLC控制器是整个系统的核心部件。
其功能就是将输入信号转换成输出信号的一种控制装置。
在交通灯控制方面,PLC控制器主要用于控制交通信号灯的状态。
交通信号灯是普通的红、黄、绿交通信号灯,从而通过交替颜色的灯光,控制交通流量。
控制开关箱是将控制器、信号灯等设施与电源相连的装置。
控制开关箱还包括控制开关,以及保险丝和接线端子等电气元件。
二、软件设计PLC控制交通灯的软件设计主要分为两部分:PLC 程序设计和人机界面设计。
PLC程序设计是将硬件组成的控制逻辑通过软件程序实现。
在设计过程中,需要实现交通信号灯的颜色变化、时间控制等功能。
人机界面设计主要是采用计算机软件设计,实现对PLC控制器的配置、调试和监控。
界面通过GUI(图形用户界面)展示,方便相应的操作与调试。
三、系统优化PLC控制交通灯的系统优化主要分为两个方面:时间优化和灯光优化。
时间优化主要是调整PLC控制交通灯的时间参数。
根据交通流量和交通状况的不同,需要调整不同的时间参数,以实现更加精确的交通信号灯控制。
灯光优化主要是对信号灯的灯光进行优化。
通过优化灯光的亮度和亮度的变化方式,可以使交通信号灯能够更好地吸引驾驶员的注意力,提高行车安全。
本文主要介绍PLC控制交通灯的设计,包括硬件组成、软件设计和系统优化等方面。
通过对PLC控制交通灯的设计与实现,可以实现更加高效和精准的交通信号灯控制,从而提高城市交通的安全和便利性。
交通灯毕业设计论文一、引言随着城市化进程的加速,交通问题日益凸显。
交通灯作为交通管理的重要工具,其设计和实施直接影响道路交通的效率和安全。
本论文旨在探讨交通灯毕业设计的理念和实践,以期为未来的交通管理提供有益的参考。
二、交通灯毕业设计的理念交通灯毕业设计应以解决现实交通问题为出发点,遵循人性化、智能化、环保化的理念。
设计应注重行人和车辆的安全,提高交通效率,减少拥堵。
应采用先进的科技手段,实现智能化管理,提高交通管理的自动化水平。
应考虑环保因素,采用节能环保的设计方案,减少对环境的影响。
三、交通灯毕业设计的实践本次毕业设计以某城市主干道为例,进行交通灯的设计和优化。
我们对道路的交通流量进行了调研和分析,掌握了道路的车辆和行人流量特点。
然后,我们根据调研结果,制定了交通灯的设计方案。
具体包括:1、交通灯的颜色和形状设计:根据行人和车辆的视觉特点,我们选择了红、绿、黄三种颜色和圆形、箭头形等形状作为交通灯的基本元素。
2、交通灯的时长设置:根据车辆和行人的流量特点,我们设置了不同的交通灯时长,以保证交通的安全和顺畅。
3、智能化控制系统的设计:我们采用了先进的传感器和计算机技术,实现了对交通灯的实时监控和控制。
当道路拥堵时,系统会自动调整交通灯的时长,提高交通效率。
4、环保节能设计:我们采用了节能灯泡和太阳能充电板,实现了对交通灯的节能管理。
同时,我们还采用了动态调节灯光亮度的技术,进一步减少了能源消耗。
四、结论本次交通灯毕业设计以实践为基础,充分体现了人性化、智能化、环保化的设计理念。
通过实际运行,我们发现该设计有效地提高了道路交通的效率和安全性,减少了拥堵现象的发生。
同时,该设计的环保节能特点也符合当前社会对可持续发展的需求。
未来,我们应进一步研究和推广智能化交通管理系统,为实现城市交通的可持续发展做出更大的贡献。
五、建议与展望在未来的交通管理中,我们建议采取以下措施:1、加强科技创新:不断引进和吸收先进的科技手段,提高交通管理的科技水平。
交通灯控制系统的毕业论文交通灯控制系统的毕业论文交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分,它通过合理的信号灯设置和控制,确保交通流畅和交通事故的减少。
本篇论文将从交通灯控制系统的原理、技术和应用等方面进行探讨。
第一章:引言交通拥堵和交通事故是当今城市面临的重要问题之一。
为了解决这些问题,交通灯控制系统应运而生。
本章将介绍交通灯控制系统的背景和意义,并提出本论文的研究目标和方法。
第二章:交通灯控制系统的原理交通灯控制系统的原理是基于交通流理论和信号控制理论。
本章将详细介绍交通流理论和信号控制理论的基本概念和原理,并探讨它们在交通灯控制系统中的应用。
第三章:交通灯控制系统的技术交通灯控制系统的技术包括传感器技术、通信技术和控制算法等。
本章将介绍常用的传感器技术,如车辆检测器和红外传感器,并讨论它们在交通灯控制系统中的应用。
此外,本章还将介绍通信技术的发展和应用,如无线通信和互联网技术,并探讨它们在交通灯控制系统中的作用。
最后,本章还将介绍交通灯控制系统中常用的控制算法,如时序控制和自适应控制,并讨论它们的优缺点。
第四章:交通灯控制系统的应用交通灯控制系统的应用范围广泛,涉及城市道路、高速公路和机场等。
本章将以城市道路为例,介绍交通灯控制系统在城市交通管理中的应用。
首先,本章将介绍交通灯控制系统的布局和设置原则,如交叉口信号灯的设置和配时原则。
然后,本章将介绍交通灯控制系统的优化方法,如交通流量预测和交通信号优化算法,并讨论它们的效果和局限性。
最后,本章还将介绍交通灯控制系统的智能化发展趋势,如人工智能和大数据技术的应用,并展望未来的发展方向。
第五章:交通灯控制系统的评价与改进交通灯控制系统的评价和改进是提高交通管理效果的重要手段。
本章将介绍交通灯控制系统的评价指标,如交通延误和车辆排队长度,并介绍评价方法和工具。
此外,本章还将探讨交通灯控制系统的改进方法,如信号灯配时调整和交通流量调控,并讨论它们的可行性和效果。
传统的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的,交通灯控制系统稳定性可靠性与抗干扰能力较差,随着社会经济的发展,数字电路交通灯越来越不能满足日益增长的交通压力,因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。
随着科技的发展,可编程控制器(PLC )的功能日益完善,可编程控制器已作为一种以微电脑技术为核心的自动控制装置,已被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源等各种行业。
它可靠性高、功能完善、抗干扰能力强,具有结构简单、重量轻等优点,是一种用于工业环境及过程控制的数字运算操作的电子系统。
采用PLC控制交通信号灯,主要是考虑其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,特别是方便地实现多岔路口的控制。
由于PLC本身具有通信联网功能,可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。
在实际应用中,采用PLC控制城市交通信号灯,能根据不同的路况要求,随时修改控制程序,以改变各信号灯的工作时间和工作状况。
与继电器或逻辑电路控制系统相比,PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。
本论文就是运用PLC原理来实现对十字路口的交通灯的控制,介绍了基于PLC在交通系统的运用,系统介绍了PLC的基本原理。
关键词:交通灯可编程控制器(PLC)十字路口稳定性可靠性AbstractThe traditional traffic control system is mostly by digital circuit, traffic control system stability reliability and anti-interference ability is bad, With the development of society and economy, and digital circuit traffic lights to meet the growing traffic pressure, therefore, must seek a new method to replace the complex and working stability of the control system.With the development of science and technology, the programmable logic controller (PLC) function, the programmable controller automatic control equipment, widely used in mechanical manufacturing, metallurgy, chemical, energy, etc. It of the characteristics of strong adaptability to environment, and its internal timer resources are very rich, but for now the widespread use of "progressive" light accurately control, particularly easily realize more control of the cross-roads. Because of PLC network communication function, be composed of a LAN for signal unified dispatching management, can shorten the time of waiting vehicles, scientific management.In actual application of PLC control, urban traffic lights, can according to different conditions, modified at any time to change control procedures, the signal of working time and working conditions. And relay or logic circuit control system, PLC control system of the principle of PLC to control the traffic intersection, introduced in traffic system based on PLC is introduced, and the application of PLC system of basic principle.Key words:Traffic;Programmable logic controller (PLC);Crossroads;Stabilization;reliability目录第一章绪论 (1)第二章 PLC介绍 (2)第一节PLC的定义 (2)第二节PLC的工作原理 (2)第三节PLC的应用领域 (3)第四节PLC的发展趋势 (4)第三章控制要求 (5)第一节交通灯控制系统的设计要求和工作过程 (5)第二节交通灯的时序波形图 (6)第四章硬件介绍和选取 (6)第四章硬件介绍和选取 (7)第五章交通灯系统的设计与控制 (10)第一节顺序图 (10)第二节IO分配及接线图 (11)第三节编制程序 (12)第四节调试程序 (18)结束语 (20)谢辞 (21)参考文献 (22)第一章绪论我国是一个人口大国,许多城市都存在交通拥堵现象。
交通灯控制系统设计论文 Prepared on 24 November 2020基于AT89C51的交通灯控制系统的设计摘要交通灯控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。
随着我国城市现代化进程的不断推进,交通是影响我国社会经济发展的严重问题,而城市交通问题的核心就是对十字路口交通信号的控制。
因此,我国的城市交通问题的研究重点是交通灯控制系统的研究。
本课题是根据单片机相关知识对简单交通灯控制系统的设计。
本文首先介绍了交通灯的发展历史和研究现状,阐述了本课题的任务要求,并在交通管理系统知识的基础上,根据设计要求和实际应用情况,进行总体方案论述。
接着,对单片机进行了简单介绍,然后通过对交通灯控制系统需完成的功能确定了控制系统中需要设计的模块,最后对每个模块进行硬件的选择与设计,完成了对交通灯控制系统的硬件设计。
在软件设计部分,运用Proteus和Keil软件对交通控制系统编程与仿真,使交通灯控制系统功能达到任务要求。
关键词:信号灯 AT89C51倒计时控制引言:在今天,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。
这一技术在19世纪就已出现了。
早期的交通信号灯使用“固定配时”方式实行自动控制,这种方式对于早起交通流量不大的情况曾起过一定的作用。
但随着汽车工业的发展,交通流量增加,随机变化增强,采用以往那种单一模式的“固定配时”方式已不能满足客观需要,于是一种多时段多方案的信号控制器开始出现并逐步取代了传统的只有一种控制方案的控制器。
计算机的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力。
加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化,建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调系统,成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。
这是道路交通控制技术发展的里程碑。
为此,设计一个关于交通灯控制系统,该设计以AT89C51单片机作为核心,功耗小可以方便以后研究。
. - 毕业论文基于PLC的交通灯控制系统的设计XX机电职业技术学院2017届毕业生XX机电职业技术学院毕业论文指导过程记录表摘要随着社会经济的开展,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重要的组成局部。
随着城市机动车量的不断增加,自80年代后期,许多大城市如、、XX等出现了交通超负荷运行的情况。
所以,如何采用适宜的控制方法,最大限度利用好城市高速道路,缓解交通拥堵状况,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。
传统的交通信号灯控制一般采用电子线路和继电器实现,构造复杂,可靠性低,故障率高,较难实现功能的变更。
可编程控制器(PLC)以微处理器为核心,具有可靠性高,控制功能强,使用灵活方便等优点。
特别是由PLC实现的控制系统,普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进展程序设计,构造简单,抗干扰能力强,运行稳定可靠,可方便地设置定时时间。
编程容易,功能扩展方便,修改灵活等,并且有完善的自诊断和显示功能,维修工作极为简单。
本文就是基于可编程控制通过调试完成对交通信号灯的控制设计。
关键词:可编程控制器、交通灯、设计目录引言1第一章PLC的简介21.1.PLC的应用21.2 PLC的特点41.3 PLC的构造51.4 PLC的编程语言6第二章PLC控制系统设计概要72.1 设计的根本原那么和内容82.2 设计的步骤和实现过程82.2.1 PLC控制系统设计的一般步骤82.2.2 PLC控制系统执行程序的过程及特点10第三章交通信号灯控制系统的硬件设计123.1 交通信号灯的控制要求123.2 交通信号灯的控制时序143.3 PLC硬件控制电路的设计143.3.1 PLC的选型143.3.2 I/O配置表163.3.3 PLC控制电路接线图183.4硬件安装183.4.1安装前的准备183.4.2安装时的考前须知193.5调试过程中遇到的问题19第四章交通信号灯控制系统的程序设计204.1 STEP7编程软件的概述204.2 交通信号灯程序设计过程214.2.1 PLC的状态转移214.2.2 交通信号灯程序设计步骤22结论19致20附录24参考文献23引言交通信号灯的出现,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。
1 基于AT89C51的交通灯控制系统的设计 摘 要 交通灯控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。随着我国城市现代化进程的不断推进,交通是影响我国社会经济发展的严重问题,而城市交通问题的核心就是对十字路口交通信号的控制。因此,我国的城市交通问题的研究重点是交通灯控制系统的研究。 本课题是根据单片机相关知识对简单交通灯控制系统的设计。本文首先介绍了交通灯的发展历史和研究现状,阐述了本课题的任务要求,并在交通管理系统知识的基础上,根据设计要求和实际应用情况,进行总体方案论述。接着,对单片机进行了简单介绍,然后通过对交通灯控制系统需完成的功能确定了控制系统中需要设计的模块,最后对每个模块进行硬件的选择与设计,完成了对交通灯控制系统的硬件设计。在软件设计部分,运用Proteus和Keil软件对交通控制系统编程与仿真,使交通灯控制系统功能达到任务要求。 关键词:信号灯 AT89C51 倒计时 控制 2
引言:在今天,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。这一技术在19世纪就已出现了。 早期的交通信号灯使用“固定配时”方式实行自动控制,这种方式对于早起交通流量不大的情况曾起过一定的作用。但随着汽车工业的发展,交通流量增加,随机变化增强,采用以往那种单一模式的“固定配时”方式已不能满足客观需要,于是一种多时段多方案的信号控制器开始出现并逐步取代了传统的只有一种控制方案的控制器。 计算机的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力。加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化,建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调系统,成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。这是道路交通控制技术发展的里程碑。 为此,设计一个关于交通灯控制系统,该设计以AT89C51单片机作为核心,功耗小可以方便以后研究。 1.设计的要求与方案 1.1 根据上述交通灯控制系统的研究意义,本课题设计了适应当前交通管理的交通灯控制系统。此系统中除了具有基本的交通灯功能之外,还具有倒计时、时间设置、根据情况手动控制等功能。 (1)在一般情况下,交通灯控制系统要求正常显示信号灯以及倒计时的时间变化:当东西方向为绿灯时,南北方向为红灯;当东西方向绿灯变为黄灯,提示此方向即将禁止通行;当东西方向变为红灯,南北方向变为绿灯;当南北方向变为黄灯时,提示此方向即将禁止通行。在每个方向都要求有倒计时显示,提示通行时间和暂缓通行时间。 (2)在特殊情况下,某一方向的车流量过多,按键设置通行时间和暂缓通行时间。 综上所述,交通灯的发展带动了整个交通运输的发展。本章主要介绍了交通灯的发展现状和研究意义,提出了本课题的任务要求。 3
1.2 系统设计的总体方案 1.2.1 系统设计目标 随着人们日常生活水平的提高,机动车辆不断增加,简单的交通控制系统已不能满足当前交通道路管理的需要。为了最大程度的满足交通管理的需要,为车辆提供准确的通行时间,本课题应结合先进的研究技术设计出功能完善的交通灯控制系统。此外,还需要充分考虑系统的可操作性,使控制系统具备与突发状况相适应的可调节能力。 1.2.2 交通道路管理方案 在设计交通灯控制系统之前,应明确交通道路中交通灯的管理方案。东西、南北两干道交于一个十字路口,各干道有一组红、黄、绿三色的指示灯,以指挥车辆的安全通行。红灯亮禁止通行;绿灯亮允许通行;黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换,且黄灯燃亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。信号灯指示方案如表1.2.1所示。 表1.2.1 信号灯指示方案 状态 信号灯显示 S1 东西方向绿灯 南北方向红灯 S2 东西方向黄灯 南北方向红灯 S3 东西方向红灯 南北方向绿灯 S4 东西方向红灯 南北方向黄灯 1.2.3 系统设计总体方案 根据交通系统管理方案和本课题任务的要求,该系统应具有交通灯的显示功能、倒计时功能和通行时间设置功能,所以把系统分为四个模块,包括单片机控制、信号灯显示、倒计时显示和键盘设置,系统硬件设计结构如图2.1所示。
图1.2.1 系统硬件设计结构 初 始 参 数 设 置 AT89C51单片机控制模块 倒计时显示模块 信号灯显示模块 键盘设置 74LS245 驱动 4
下面分别简单介绍这四个模块: (1)单片机控制模块:单片机将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上,具有优异的性能价格比,控制功能强,这将使各模块功能的实现变得简单方便。本系统中,8051单片机的P0口控制南北方向的时间显示;P1口控制信号灯的点亮;P2口控制东西方向的时间显示;P3口接入键盘开关,可设置适应当前状况的通行时间和暂缓通行时间。 (2)信号灯显示模块:利用发光二极管代替交通信号灯,通过单片机控制使其按要求点亮。 (3)倒计时显示模块:此模块有两种方案。第一种是采用数码管显示。该方案实现简单,但只能显示有限的符号和数码字符。第二种是采用点阵式LED显示。该方案实现复杂,须完成大量的软件工作,但功能强大,可方便的显示各种英文字符、汉字和图形。由于本控制系统只需显示倒计时时间,利用数码管即可完成此功能,因此本控制系统中利用2位一体的共阴数码管显示道路两个方向的通行时间和暂缓通行时间,通过单片机控制进行倒计时显示。 (4)键盘设置模块:在交通道路突发情况时,可通过按键手动设置通行时间和暂缓通行时间,通过单片机控制进行时间设置。此模块有两种方案:第一种是采用8255扩展I/O口及键盘、信号灯显示等。该方案使用灵活,可提供较多I/O口,但操作复杂。另一种是直接在I/O口线上接上按键开关。该方案设计精简,但提供的I/O口数量有限。由于本控制系统对于交通灯及数码管的控制只用单片机本身的I/O口就可实现,故选择第二种方案。 综上所述,交通灯控制系统的总体方案已经确定,下面进行硬件设计。 5
2交通灯控制系统硬件设计 2.1 单片机简介 8051系列单片机是在美国Intel公司于20世纪80年代推出的MCS-51系列高性能8位单片机的基础上发展而来的,它在单一芯片内集成了并行I/O口、异步串行口、16位定时器/计数器、中断系统、片内RAM和片内ROM,以及其他一些功能部件[5]。单片机主要有如下特点: (1)有优异的性能价格比。 (2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯 片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性 与抗干扰能力。另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣的环境下工作。 (3)控制功能强。为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O 口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。 (4)低功耗、低电压,便于生产便携式产品。 (5)外部总线增加了 IC(Inter-Integrated Circuit)及 SPI(Serial Peripheral Interface)等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。 (6)单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模应用系统[6]。 2.2 系统时钟电路 晶振采用了内部时钟信号源的方式,如图3.1所示。8051单片机内部有一个高增益反向放大器,用于构成振荡器,反向放大器的输入端为XTAL1,输出端为XTAL2,分别是8051的第19和18脚。在XTAL1和 XTAL2之间接1个石英晶体及2个电容,就可以构成稳定的自激振荡器,当震荡在6MHz~12 MHz时通常取30pF左右的电容进行微调[7]。 6
图3.1 系统时钟电路 2.3 信号灯显示电路 在信号灯显示电路中,本控制系统选用了发光二极管代替信号灯。其中:红色发光二极管、黄色发光二极管和绿色发光二极管分别代替红灯、黄灯、绿灯。 发光二极管是一种特殊的二极管,导通时会发光(发光二极管导通压降一般为1.5V左右)[8]。此外,工作电流要满足该二极管的工作电流。 一般发光二极管与I/O端口之间都会再连接一个电阻,其作用在于限制通过二极管的电流,从而达到减少功耗或者满足端口对最大电流的限制[9]。一般发光二极管的点亮电流为5~15mA。控制系统中,信号灯指示电路如图3.2所示。
图3.2 信号灯显示电路 在此信号灯显示电路中,每个发光二极管都与1个220Ω的电阻相连接,起到限流作用。因为二极管的导通电压为1.5V,电阻分得的电压为5V-1.5V=3.5V,当选择220Ω的电阻时发光二极管的电流为3.5V/220Ω,约为15mA,此时发光二极管正常点亮。 7
2.4 倒计时显示电路 该交通灯控制系统的倒计时功能可以采用数码管显示,也可以采用点阵式LED显示。点阵式LED虽然功能强大,但是需要完成大量的软件工作,系统设计的复杂度会增加,因此本控制系统选择采用数码管来实现交通灯倒计时功能的显示。 8段数码管又称为8字型数码管,分为8段:A、B、C、D、E、F、G、DP。其中,DP为小数点。数码管常用的有10根管脚,每一段有一根管脚,另外两根管脚为一个数码管的公共段,两根之间相互连通[10-13]。8段LED数码管,就是在一定形状的绝缘材料上,利用不同形状点划的发光二极管组合,排列成“8”字型的数码管,分别引出它们的电极,点亮相应的点划来显示0~9的数字[14]。数字显示代码如表3.1所示。 表3.1 数字显示驱动代码表 显示数值 dop g f e d c b a 驱动代码(16进制) 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 0 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 0 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 本控制系统倒计时电路采用了4个2位一体的共阴数码管,此数码管在交通灯控制系统中便于观察倒计时显示,如图3.3所示。
图2.2位一体的共阴数码管 这4个数码管分别与控制两干道倒计时显示的端口相连接,即可显示出信号灯的