labview 十字交通灯 最完美版

信电学院

（2012/2013学年第二学期）

课程名称：虚拟仪器技术

题目：十字交通灯

专业班级：自动化1002

学生姓名：王隆帅薛腾陈康

学号：1004102（05，27，14）

考核成绩：

2013 年5 月20 日

第1章绪论

虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。使用虚拟仪器用户可以通过操作显示屏上的“虚拟”按钮或面板，完成对被测量的采集、分析、判断、调节和存储等功能。

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。

与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。

虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。

虚拟仪器的主要特点有：

尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。

可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。

虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。

虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。对虚拟仪器和LabVIEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW的最新版本为LabVIEW2009，LabVIEW 2009为多线程功能添加了更多特性，这种特性在1998年的版本5中被初次引入。使用LabVIEW软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。

利用LabVIEW，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的３２位编译器。像许多重要的软件一样，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本。

它主要的方便就是，一个硬件的情况下，可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方便，是相当于软件即硬件。

鉴于LabVIEW有诸多优点，这次我们将应用LabVIEW来完成一个十字路口交通灯系统的设计。

第2章总体设计方案

2.1 实现的功能

本次设计要完成一个十字交通信号灯的设计，这个交通信号灯系统能为行驶的车辆指示能否通行。这个交通路口每一个方向上的红绿黄灯按绿—黄—红的顺序循环，每个循环的时间为70s，其中通行（绿灯）的时间为30s，等待通行（黄灯）的时间为5s，禁止通行（红灯）的时间为35s。当停止键按下时，循环停止。

2.2 总体思路

此次设计可以用盏灯来指示路口的红绿灯状况，它们分别是下文中的东红、东黄、东绿、北红、北黄、北绿、南红、南黄、南绿、西红、西黄、西绿。

信号灯按一定规律循环点亮，每盏红灯亮35秒，每盏黄灯亮5秒，每盏绿灯亮30秒。每个循环包括四个阶段。第一阶段：北黄、东红、南黄和西红灯点亮，时间为5秒。第二阶段：北红、东绿、南红和西绿灯点亮，时间为30秒。第三阶段：东黄、北红、西黄和南红灯点亮，时间为5秒。第四阶段：北绿、东红、南绿和西红灯点亮，时间为30秒。每个循环用时70秒。东、南、西、北四个方向分别放置一个时间显示器来显示离下一个信号到来的时间。

用计数器产生以秒为单位的计时信号，再将产生的时间信号进行分段，每到一个时间段时系统进行相应的动作。

第3章程序的设计

3.1 前面板的设计

前面板是VI的用户界面。创建VI时，通常应先设计前面板，然后在前面板上创建输入/输出任务。

本课程设计需要用十二盏灯、四个时间显示器、一个停止按键。其中的十二盏灯，红、黄、绿各四盏，在控件选板中选择指示灯，将它放在前面板合适的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的属性，改变指示灯的大小，做出一个合适的指示灯，依同样的步骤可以做好另外十一个，将十二个灯均分四组，每组都包含红黄绿三种颜色的灯，再用框将每组灯框起来，做成一个交通灯。在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。在前面板合适的位置放置一个开关按钮，控制循环的停止。这样交通灯系统的前面板就做好了。

面板设计如图3-1

图3-1 交通灯前面板示意图

3.2定时信号的产生

毫秒计时器在LabVIEW中的一个计时单元，它的图标与用途如图3-2所示。在函数选板的【编程】→【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。毫秒计数器对时间信号计数,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用毫秒计数值除以1000，取商得到以秒为单位的时间信号。接线如图3-3所示：

图3-2 时间计数器图3-3 时间计数器接线图

3.2时间信号的分段

将得到的时间信号除以每个循环所用的时间70s，取余数。得到的余数x的范围为0<=x<70,当0<=x<5时，条件满足，执行第一个条件结构里面的程序，北黄和东红灯点亮。当5<=x<35时，条件满足，执行第二个条件结构里的程序，北红和东绿灯点亮。当35<=x<40时，条件满足，东黄和北红灯点亮。当40<=x<70时，x<40的条件不满足，执行条件结构里面为假的程序，北绿和东红灯点亮。时间分段的程序结构如图3-4所示。

图3-4 时间分段程序

这里用到了判定范围并强制转换控件，应用这个控件可以判定输入的数是否在上限和下限之间。它的图标和作用如图3-5所示。如果输出信号在范围之内，“？”接口将产生一个信号，此信号恰可以输入到条件结构作为分支选择器信号。

图3-5 判定范围并强制转换控件

3.3 各组时间信号的动作

条件结构是LabVIEW最基本的结构之一，条件结构类似于文本编程语言中的switch语句或者if…then…else语句。条件结构可以从【结构】子选板中创建，它的图标及功能如图3-6所示。

图3-6 条件结构

在条件结构中，选择端口相当于switch语句中的“表达式”，框图表示符相当于“表达式n”。编程时，将外部控制条件连接至选择端口上，程序运行时选择端口会判断送来的控制条件，引导选择结构执行相应框架中的内容。在本程序中的控制条件为从判定范围并强制转换“？”端口输出地判断值。

当各组条件满足时，将执行各条件结构里的程序。每个条件结构里的程序基本相同。用需要点亮的灯与布尔真常量连接，不需要点亮的与

布尔假常量连接，而时间显示器则用一定的值减去输入的时间量，以实现倒计时的功能，各结构里的程序略有不同，具体程序如图3-7到图3-10所示。

第一阶段：余数在0至5秒之间，此时东红、北黄、西红和南黄四个灯点亮，向东和西方向的时间显示器东和西灯显示为离红灯熄灭的时间（从6s到1s），向北和南方向的时间显示器北和南灯显示为离黄灯熄灭的时间（从6s到1s）。

图3-7 条件结构1

第二阶段：当北黄和南黄灯点亮5秒后，即余数大于5并且小于35时，条件结构2条件满足,北红、东绿、南红和西绿四个灯点亮,向东和向西方向的时间显示器显示离东绿和西绿(通行)熄灭的时间（从30s到

1s）,向北和向南方向的显示离北红和南红(禁止通行)熄灭的时间（从35s 到6s）。

图3-8 条件结构2

第三阶段：当东绿和西绿灯点亮30秒后，即余数大于35并且小于40时，条件结构3条件满足,东黄和西黄灯点亮, 而北红和南红未到熄灭的时间，继续点亮。向东和向西方向的时间显示器显示离东黄和西黄(准备转换)熄灭的时间（从6s到1s）,向北和向南方向的继续显示离北红和南红(禁止通行)熄灭的时间（从6s到1s）。

图3-9 条件结构3

第四阶段：当北黄和南黄灯点亮5秒后，即余数大于40并且小于70时，条件结构4为假的条件满足,北绿、东红、南绿和西红四个灯点亮,向东和向西方向的时间显示器显示离东红和西红(禁止通行)熄灭的时间（从35s到6s）,向北和向南方向的显示离北绿和南绿(通行)熄灭的时间（从30s到1s）。

图3-10 条件结构4

3.4循环的设计

LabVIEW中的循环结构主要通过while和for循环实现。这两种循环的功能基本相同，但使用上有一些差别。for循环必须确定循环次数，循环一定次数后自动退出循环；而while循环不用确定循环次数，只需要指定退出循环的条件。

本次课程设计中循环的次数不能确定，所以就用到了while循环。LabVIEW中的while循环相当于C语言中的while循环和do…while循环。

While循环可以从程序框图中的【结构】子选板中创建，while循环包括两个端口：条件端口和重复端口。它的功能、图标及说明如图所示。

在此课程设计中，用按键连接条件端口，当按键按下时，循环停止。

图3-11 while循环

第4章软件调试

这次所设计的十字路口交通灯有四种运行状态：状态1、状态2、状态3、状态4。各种状态的效果在下文中将会讲到。

运行状态1，北红和南红灯亮35s—6s，东绿和西绿灯亮30s—1s，此时往东和往西方向的车辆可以通行，通行时间总共为30s，向北和向南方向禁止通行，禁止时间总共为35s。时间显示器显示的为离下一个状态到来的时间，如图4-1所示，东灯和西灯显示器都显示为17，表明再过17s绿灯将转变为黄灯，彼时向东和向西方向将禁止通行；北灯和南灯显示器都显示为22，表明再过22s向北和向南将允许通行。

图4-1 运行状态1

运行状态2，北红和南红灯亮6s—1s，东黄和西黄灯亮6s—1s，此时往东和往西方向的车辆准备禁止通行。准备时间总共为5s，向北和向南方向的车辆准备通过。时间显示器显示的为离下一个状态到来的时间，如图4-2所示，四个显示器都显示为5，表明再过5s向北和向南方向将转变为绿灯，向东和向西方向转为红灯，彼时向东和向西方向将禁止通行，向北和向南方向将允许通行。

图4-2 运行状态2

运行状态3，北绿和南绿灯亮30s—1s，东红和西红灯亮35s—6s，此时往东和往西方向的车辆禁止通行。禁止时间总共为35s（还有5s在下一个状态中体现）；向北和向南方向的车辆允许通行，通行时间总共为30s。时间显示器显示的为离下一个状态到来的时间，如图4-3所示，北灯和南灯显示器都显示为18，表明再过18s向北和向南方向将转变为黄灯，彼时向北和向南方向将准备禁止通行；东灯和西灯显示器显示23，表明再过23s，向东和向西方向转为绿灯，彼时向东和向西方向将允许通行。

图4-3 运行状态3

运行状态4，北黄和南黄灯亮6s—1s，东红和西红灯亮6s—1s，此时往东和往西方向的车辆准备通行，准备时间总共为5s；向北和向南方向的车辆准备禁止通过。时间显示器显示的为离下一个状态到来的时间，如图4-4所示，显示器都显示为5，表明再过5s向北和向南方向将转变为红灯，向东和向西方向转为绿灯，彼时向东和向西方向将允许通行，

向北和向南方向将禁止通行。

图4-4 运行状态4

运行中按下停止键后，程序停止循环，如图4-5所示：

图4-5 停止运行

如需继续运行程序，须单击工具栏中的【运行】或【连续运行】按钮。

第5章心得总结

这次虚拟仪器课程设计的题目是实现基于LabVIEW的任意波形发生器。此次课程设计是我在继课堂学习书本上的虚拟仪器知识后，再一次并且更加深入的了解到虚拟仪器的基本使用方法和运用原理，检测我们学习成果的综合性应用能力，它不仅要求我们有扎实的专业理论知识和实践操作能力，更要求我们有严谨治学、团结协作的精神。通过自己的动手和思考，感觉获益良多。在设计中我就更切身体会到虚拟仪器这种仪器的高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。

这次实验让我们明白了虚拟仪器这门课程的重要性。总之，虚拟仪器技术与网络技术的结合，及其在测控领域中的应用，是对传统测控方式的一场革命。应用LabVIEW作为虚拟仪器软件开发平台，为开发高性能的计算机测控系统提供了极大的便利。测控方式的网络化，是未来测控技术发展的必然趋势，通过建立分布式网络测控系统，能够充分利用现有资源和网络带来的种种优势，实现各种资源最有效合理的配置。应用分布网络测控，可以进行多点测量，多点分析处理。这样既可以充分发挥服务器控制测试仪器的接口能力，又能发挥客户机数据处理能力，而

且便于系统的扩展。远程虚拟仪器可以使信息的采集、传输和处理一体化，使许多昂贵的测试设备得以共享。尤其是运用在远程教育上更能发挥出更高的性价比。

通过这次设计实践。我总结了使用LabVIEW编程的两个要点。第一，熟悉每个控件的用途、使用方法和在软件中的位置。LabVIEW有这么多控件，有这么单元，如果我们不知道每个单元是用来干什么的，那就根本谈不上应用它们了，只有在知道这个空间是做什么用的，我们才会去使用它。知道需要用到某个单元，但是不知道怎么使用，怎么连线，这也是很让人郁闷的事，所以我们得熟悉一些基本单元的用法。要想很快地做成一个虚拟仪器，就得熟悉每个单元所在的位置，以免在使用过程中找半天找不到它在哪个菜单中。第二，对于虚拟仪器设计来说，因果朔源的设计方法是一种比较好的设计方法，知道要做什么，知道需要哪些单元，我们就添加那些单元，按需求增添元件。

虽然本次课程设计是三人一组的，但是我们基本上每人都独立地拿出了一个方案，每个方案各有特色。彼此之间进行了一些讨论，交流，在讨论交流过程中，我们也看到了自己的有点和不足，也学习吸收了其他成员比较好的地方。这不仅增长了我们的知识，也增进了同学之间的感情。

对于学完这一门课程来说，使我懂得了一个道理：也许只有用自己所学的知识做出一个可以实际运行的东西之后才能确实体到自己的学习是有价值的，知识是拿来学的，不是用来考的。技术是拿来用的，不是学了以后就丢在一边的。对于老师的教学来说，也许最重要的不是怎么把知识灌输给学生，而是要让学生明白为什么要学，怎么让学生有兴趣去学。

所以非常感谢老师这次给我们这课程设计，给了我挑战自己的机会，做什么事都应该大胆的尝试，怕就怕被自己吓倒！积极的心态是弥补自信心不足的最佳途径，面对难题，可能凭自己的实力解决不了，即便如此，我们也要积极投入，往往在你全身心投入过程中，所有问题都

迎刃而解！

参考文献

[1]张健，韩薪莘.LABVIEW图形化编程与实例应用.北京：中国铁道出版社

[2]戴鹏飞.测试工程与LABVEIW应用.北京：电子工业出版社

[3]路林吉.虚拟仪器的应用.电子技术

[4]侯国屏.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计.清华大学出版社

[5]杨乐平,李海涛,宵相生,等.LABVIEW 程序设计与应用.北京:电子工业出版社

[6]张重雄.虚拟仪器技术分析与设计.电子工业出版社

[7]黄峰.虚拟仪器技术教学资料.湖南工程学院出版社

[8]童刚，虚拟仪器实用编程技术，机械工业出版社

附录1 交通灯程序图

交通灯设计数电课程设计报告

课程设计论文 题目：交通灯定时控制系统的设计、制作 学院：_ ___ 专业：____ 学号：_____ 姓名：________ 指导教师：_________ 完成日期： 设计任务书 在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，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。 设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本要求如下： （1）甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒。 （2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。 （3）黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 选做扩展功能： （4）十字路口有数字显示灯亮时间，要求灯亮时间以秒为单位作减计数； （5）要求通行时间和黄灯亮的时间均可在0~99s内任意设定。

目录 一、交通灯设计原理 (4) 二、单元电路的设计 (8) 1、秒脉冲发生器 (8) 2、定时器 (9) 3、控制器 (11) 4、译码器 (14) 5、显示部分 (16) 6.整个交通灯控制系统的布局 (17) 三、仿真过程与效果分析 (17) 四、元器件清单...................................................................... . (19) 五、体会总结...................................................................... .. (20) 六、参考文献...................................................................... .. (21) 七、附录 一．交通灯设计原理

微机原理课程设计报告交通灯

WORD格式微机原理课程设计 设计题目交通灯的设计 实验课程名称微机原理 姓名王培培 学号080309069 专业09自动化班级2 指导教师张朝龙 开课学期2011至2012学年上学期

一、实验设计方案 实验名称：交通灯的设计实验时间：2011/12/23 小组合作：是□否?小组成员：无 1、实验目的： 分析实际的十字路口交通灯的亮灭过程，用实验箱上的8255实现交通灯的控制。（红，黄，绿三色灯） 2、实验设备及材料： 微机原理和接口技术实验室的实验箱和电脑设备等。 3、理论依据： 此设计是通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接，以及通过8253延时的方法，来实现十字路口交通灯的模拟控制。 如硬件连接图所示（在后），红灯（RLED），黄灯（YLEDD）和绿灯（GLED）分别接在8255 的A，B，C口的低四位端口，PA0，PA1，PA2，PA3分别接1，2，3，4（南东北西）路口的红灯，B，C口类推。8086工作在最小模式，低八位端口AD0~AD7接到8255和8253的D0~D7，AD8~AD15通过地址锁存器8282，接到三八译码器，译码后分别连到8255和8253的CS片选端。8253的 三个门控端接+5V，CLOCK0接由分频器产生的1MHZ的时钟脉冲，OUT0接到CLOCK1和CLOCK，2 OUT1接到8086的AD18，8086通过检测此端口是否有高电平来判断是否30s定时到。OUT2产生 1MHZ方波通过或门和8255的B口共同控制黄灯的闪烁。8255三个口全部工作在方式0既基本 输入输出方式，红绿灯的转换由软件编程实现。

4、实验方法步骤及注意事项： ○1设计思路 红，黄，绿灯可分别接在8255的A口，B口和C口上，灯的亮灭可直接由8086输出0，1 控制。 设8253各口地址分别为：设8253基地址即通道0地址为04A0H，通道1为04A2H，通道2 为04A4H，命令控制口为04A6H。 黄灯闪烁的频率为1HZ，所以想到由8253产生一个1HZ的方波，8255控制或门打开的时 间，在或门打开的时间内，8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。 由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联的方 式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲，工作在方式3即方波发生器方 式，理论设计输出周期为0.01s的方波。1MHZ的时钟脉冲其重复周期为T=1/1MHZ=1s，因此 通道0的计数初值为10000=2710H。由此方波分别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲，所以 通道1和通道2的输入时钟频率为100HZ，通道1作计数器工作在方式1，计数初值3000=BB8H 既30s，计数到则输出一个高电平到8255的PA7口，8255将A口数据输入到8086，8086检测 到高电平既完成30s定时。通道2工作在方式3需输出一个1HZ的方波，通过一个或门和8086 共同控制黄灯的闪烁，因此也是工作在方波发生器方式，其计数初值为100=64H，将黄灯的状态 反馈到8055的端口PB7和PC7，同样输入到8086，8086通过两次检测端口状态可知黄灯的状态 变化，计9次状态变化可完成5次闪烁。 三个通道的门控信号都未用，均接＋5V即可。 ○ 2硬件原理及电路图 由于8255A与8086CPU是以低八位数据线相连接的，所以应该是8255A的A1、A 0 线分别与 8086CPU的A2、A线相连，而将8086的 1 A 0 线作为选通信号。如果是按8255A内部地址来看， 则在图中它的地址是PA口地址即(CS+000H)，PB口地址为(CS+001H)，PC口地址为(CS+002H)，

(完整word)labview常见习题大全,推荐文档

1. 10.21 产生100个随机数,求其最小值和最大值以及平均值 2. 10.22 用for循环产生4行100列的二维数组,数组成员如下: 1,2,3.......100; 100,99,98.......1; 6,7,8.......105; 105,104,103......6; 从这个数组中提取2行50列的二维数组,数组成员如下: 50,49,48......1; 56,57,58 (105) 将这2个数组用数组显示件显示在前面板. 3. 10.23 程序开始运行时候要求用户输入一个口令,口令显示正确时候滑钮显示件显示0---100的随机数,否则程序立即停止. 4. 10.24 编写一个程序,在前面板上放3个按钮,当按下某个按钮时,输出按钮的编号. 5. 10.25 编写计算以下等式的程序： y1=x3-x2+5 y2=m*x+b x的范围是0---10。 y1和y2用数组显示件显示在前面板。 6. 10.26 编程求Josephus(约瑟夫环)问题:m个小孩子围成一圈,从第一个小孩子开始顺时针方向数数字,到第n个小孩子离开,这样反反复复,最终只剩下一个小孩子,求第几个小孩子留下? 7. 10.27 猴子吃桃子问题,每天吃完全部的桃子一半又一个,到第10天的时候还剩下一个,编程求第一天桃子的总数. 8. 10.28 编程求1000以内的所有水仙花数,"水仙花数"指一个三位数,它的各位数字的立方和等于她本身.例如:371=3*3*3+7*7*7+1*1*1; 9. 10.31 编程求1000以内的"完数","完数"是指一个数恰好等于它本身的因子之和,例如28=14+7+4+2+1; 10. 11.1 在一个chart中显示3条曲线,分别用红,绿,蓝3种颜色表示范围0-1,0-5,0-10的3个随机数. 11. 11.2 在一个Graph中用2种不同的的线宽显示1条正弦曲线和一条余弦曲线,每条曲线长度为128个点.正弦曲线x0=0,Dealt x=1,余弦曲线x0=2,Dealt x=10. 12. 11.3 用XY Graph显示一个半径为1的圆 13. 11.4 产生一个10行10列的二维数组,数组成员为0--100的数字,并用强度图显示. 14. 11.5 画出Labview图形显示,以及放大缩小功能,以及在此图标上添加可改变的labVIEW字体样式. 15. 11.6 在前面板创建数值型控件,输入一个数值,在乘以一个比列系数,然后还在同一个控件中显示出来.(局部变量用法) 16. 11.7 编写一个程序,用labview的信号生成函数产生一个三角波并显示在chart上,在编写例外一个程序读出数据显示在chart上,调节2者的程序运行的时间,比较波形的差异.(全局变量) 17. 11.8 编写一个程序,用labview的信号生成函数产生一个三角波并显示在chart上,在编写例外一个程序读出数据显示在chart上,调节2者的程序运行的时间,比较波形的差

基于labview的交通灯控制

昆明理工大学 综合设计实验报告 信息工程与自动化学院自动化系 题目：基于LabVIEW的十字交通信号灯的设计 姓名：贾积锐 学号：201110401246 专业：自动化 设计时间：2014年6月

一、题目要求 主要功能： （1）控制两个方向车辆的停止和通过 （2）按绿-黄-红的顺序循环 要求：界面友好，易于操作，实现最基本的功能。 二、设计思路 近年来，在快速城市化进程和经济发展的影响下，城市交通迅速增长，交通问题成为困扰许多大城市发展的通病，已成为日趋严峻的国际性问题。其中，十字路口则是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。世界发达国家都在积极探索如何最大限度地发挥道路通行能力，尽量减少交通堵塞造成的各种损失。实现十字路口信号灯控制系统的方法有很多，可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了设计难度，提高了设计成本。随着计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到广泛应用，促进并推动测试系统和测量控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。”软件就是仪器”已经成为测试与测量技术发展的重要标志。 本课题设计了基于labview的智能交通灯控制系统，该系统可实现3种颜色灯的交替点亮，通过信息提示指挥车辆和行人安全通行，并能实时监测交通灯工作状态。该系统不仅编程简单、灵活、具有较高的可靠性，而且成本低、具有良好的经济效益。 三、具体设计方案 1、LabView前面板设计 所需控件： 1）十字路口需设置四组交通信号灯，分别为红绿黄三种颜色，故共需要12个布尔型指示灯。将六个指示灯拖到前面板上，拖动以改变其大小，再右击

十字路口交通灯plc课程设计

齐鲁工业大学 可编程控制器课程设计报告（2015--2016学年第二学期） 题目：十字路口交通灯机械手 院系：电气工程及自动化学院 班级：测控12-1 学号：201202051029 学生姓名：曲瑞瑞 指导教师：王斌鹏 设计周数：一周 成绩： 日期：2016年3 月11 日

目录 摘要 (3) 一、课程设计的目的与要求 (3) 二、设计正文 (3) （一）机械手PLC控制系统设计 (3) 1、控制系统分析 (3) 1.1工艺过程和控制要求 (3) 1.2方案论证 (4) 2、系统设计 (4) 2.1 硬件设计 (4) 2.2程序设计 (6) 3、系统调试 (9) （二）十字路口交通信号灯控制系统设计 (9) 1、控制系统分析 (9) 1.1工艺过程和控制要求 (9) 1.2方案论证 (10) 2、系统设计 (11) 2.1 硬件设计 (11) 2.2程序设计 (12) 3、系统调试 (16) 三、课程设计总结或结论 (16) 四、参考文献 (17)

2016年测控12级可编程控制器课程设计 摘要： 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。 本次课程设计为机械手与十字路口交通灯的模拟,采用西门子S7-200PLC通过自主设计试验程序，调试试验台来实现对工业机械手抓取物体移动放置再回到原位的设计，本设计包括自动与半自动两种执行方式。而十字路口交通灯则包括红灯绿灯的闪烁，左转等工能。 一、课程设计的目的与要求 通过PLC课程设计，进一步掌握PLC的原理和系统设计方法。培养和锻炼应用PLC的能力。为今后实际应用和设计PLC系统打下良好的基础。 要求了解PLC控制系统设计的全过程，熟悉PLC系统设计的相关内容，掌握系统的方法和步骤。主要包括：系统工艺过程和控制要求；系统分析和方案论证、系统功能图；硬件设计、程序设计；系统的调试步骤和方法。 二、设计正文 （一）机械手PLC控制系统设计 1、控制系统分析 1.1工艺过程和控制要求 ⑴机械手PLC控制系统的基本组成 a、现场输入输出单元（各种检测信号及执行机构） b、PLC控制单元 c、外部主令开关。 ⑵机械手的动作过程及其控制要求 a、机械手负责将工件由A处传送到B处。其动作包括上升、下降、左移、右移、夹紧、放松等动作。

交通灯设计报告

设计要求 （1）在十字路口的两个方向上各设一组红灯、绿灯、黄灯，显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯，另一个方向是红灯、黄灯、绿灯。 （2）设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间，其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别为20s、5s、25s。 （3）当各条路中任意一条上出现特殊情况，例如有消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆时，各方向上均是红灯亮，倒计时停止，且显示数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。 设计原理及框图 交通灯控制系统的原理框图如图1所示，它主要由秒脉冲发生器，时间显示器，倒计时计数器，计数控制器，交通灯控制器，交通显示灯，紧急开关构成。秒脉冲发生器是该系统中定时器的标准时钟信号源，同时控制着正常工作时黄灯与特殊情况下数码管数字的闪烁，倒计时计数器控制器控制倒计时计数器，倒计时计数器输出的数字经过时间显示器显示在数码管上。交通控制器控制交通显示灯的亮灭，交通控制灯的输入信号由紧急开关和倒计时计数器共同提供。 图一：交通灯控制系统的原理框图

状态1 甲车道黄灯亮 乙车道红灯亮 OO O 两方向车道的交通灯的运行状态共有 4种，如图2所 示，它们转换到数子状 态如下图。 TF:表示甲车道或乙车道红灯亮的时间间隔为 25秒，当TF=0时，甲车道为 红灯，25秒倒计时；当TF=1时，乙车道为红灯，25秒倒计时。 TS:表示倒计时到5秒和20秒。TY=0倒计时20秒，否则，TY=1倒计时5秒 一般十字路口的交通灯控制系统的工作过程如下： （1）甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车 道禁止 通行。此时TF=O,TS=0绿灯亮足规定的时间隔20s ，倒计时计数器发出状态转 换信号使TS=1,使计数控制器使TS=1转到下一工作状态。 （2） 甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止 通 行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔 5s 时，倒计时计数器发出状态转换信号使 TF=1, TS=O,使控制器控制译码器 转到下一工作状态。 （3） 甲车道红灯亮，乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车 辆允许通行，绿灯亮足规定的时间间隔 20s 时，倒计时计数器发出状态转换信 号使TS=1,使控制器控制译码器转到下一工作状态。 （4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停 车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通 行。黄灯亮足规定的时间间隔5s 时，倒计时计数器发出状态转换信号使 TF=0,TS=0,使计数控制器转到下一工作状态，即系统又转换到第（1）种工作 状态。 因为在上述转换过程中灯的转换只在计数器为零的时候发生且不存在竞争 冒险的问题，所以可设计为当计数器为 00时即发生信号灯的转换，当信号灯 甲车道绿灯亮 乙车道红灯亮 000 以态2 甲车道红灯亮 乙车道碌灯亮 2- 图 ? 00 r 状态3 甲车直红*1亮 乙车道就侯 TS=O TS=1 TF=0 T 状态0 状态1 状态2 状态3

Labview课程设计报告(交通灯)

虚拟仪器课程设计报告 学年：2011-2102（下） 任课教师：汤占军 学号：200910401352 姓名：德成 班级：自动化093 专业：自动化 系：自动化 学院：信息工程与自动化学院 2012年6月12

Labview交通灯综合设计报告 一、前言 虚拟仪器（Virtual Instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。 虚拟仪器的主要特点有： 1、尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。 2、可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。 3、用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 LabVIEW是一种程序开发环境，由NI公司研制开发的，类似于C 和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在LabVIEW中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。 为了便于使用，LabVIEW还集成了大量的函数库以及子程序来帮助完成绝大多数的编程任务。在使用这些子函数的时候，可以忘掉传统编程语言中的令人头痛的指针操作、存分配等编程问题。除此之外，LabVIEW还包含了针对应用的数据采集（DAQ）、GPIB、串口、数据分析、数据显示、数据存储以及Internet网络通信的函数库。 本次课程设计在掌握了LabVIEW基本构建知识及相关控件知识运用的基础上，完成对向前向右交通信号灯的设计。

十字交叉道口交通灯控制系统PLC课程设计讲解

中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院：信息商务学院 专业：电气工程及其自动化 题目：十字交叉道口交通灯控制系统PLC设计 指导教师：付巍职称: 讲师 指导教师：常晓丽职称: 讲师 2013年1月6日

中北大学 课程设计任务书 12/13 学年第一学期 学院：信息商务学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名：学号： 课程设计题目十字交叉道口交通灯控制系统PLC设计 起迄日期：1月7日～1月18日 课程设计地点：电气工程系中心实验室 指导教师：付巍常晓丽 系主任：王明泉 下达任务书日期: 2013年1月6日

课程设计任务书

课程设计任务书

1 引言 随着经济的发展，车辆急剧增多，城市道路交通堵车现象日益严重。因此，许多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，也决定了其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，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门有待解决的主要问题。 鉴于当前实际中，一般在主干道是行车道而次道是人行横道和一些非机动车通行的十字马路处的交通灯仍然采用固定通行的一般的交通灯系统。这样的系统，不利于提高道路的利用率，也不利于主要车道的通行，在没有行人需要通过人行横道的时候，主要车道上的行人也必须在停止线以外停车侯本车道绿灯亮[1]。现在提出了一种全新的思路来解决此类问题，在有行人请求的情况下才会使主要车道的红灯点亮，禁止机动车通行，给行人通过的时间。而平时则主干道上一直绿灯亮，允许车辆快速通行，这样可以大大提高主干道利用率，缓解日益严重的交通拥堵。文中采用PLC来实现带有人行横道请求的十字马路交通灯控制系统的设计。 2 课程设计的目的与要求 通过PLC课程设计，进一步掌握PLC的原理和系统设计方法。培养和锻炼应用PLC的能力。为今后实际应用和设计PLC系统打下良好的基础。要求了解

单片机课程设计报告 - 十字路口交通灯控制

宁夏大学新华学院课程考核

绪论 主要内容： 随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。 交通灯控制器设计主要功能是用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西南北方向的十字路口交通灯信号控制情况。以89C51单片机为核心芯片，采用中断方式实现控制。本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。

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。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。 参考文献： [1] 张毅刚，彭喜元编著.《单片机原理与应用设计》 [2] 郭天祥编著.《新概念51单片机C语言教程：入门、提高、开发、拓展全攻略》 [3]编写本课程设计内容的软件设计（包含程序流程图和对程序注释）。 [4]硬件实验部分可选用实验箱测试或Proteus仿真软件实现。

Labview交通灯设计

随着社会的发展社会节奏越来越快，人类代步工具也越来越多，经常发生交通拥堵和交通事故。在大城市人流量的增多更加增加了交通负荷经常发生交通事故。城市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。因此，开发一套能够社会服务的交通灯控制器将是非常必要和及时的。有童谣“红灯停，绿灯行，黄灯亮了等一等”由此可见交通信号灯对交通安全的重要性。 实现十字路口信号灯控制系统的方法有很多，可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了设计难度，提高了设计成本。随着计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到广泛应用，促进并推动测试系统和测量控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。”软件就是仪器”已经成为测试与测量技术发展的重要标志。我们设计了基于labview8.6的智能交通灯控制系统，该系统可实现3种颜色灯的交替点亮，主要采用平铺式顺序结构设计信号灯使信号灯顺序闪亮，通过信息提示指挥车辆和行人安全通行，并能实时监测交通灯工作状态。该系统不仅编程简单、灵活、具有较高的可靠性，而且成本低。 关键词：交通信号灯、labview8.6

1.绪论 (3) 1.1课题设计背景及目的 (3) 1.2设计内容及研究方案。 (3) 2总设计方案 (4) 2.1.总流程图 (4) 2.2前面板设计 (4) 2.3程序框图设计 (5) 2.3.1同一路口红绿灯的顺序计 (5) 2.3.2两个路口的信号灯时间关系 (5) 2.4部分模块介绍 (6) 2.4.1顺序结构 (6) 2.4.2WHILE循环 (7) 2.4.3已用时间延迟时间选择 (7) 2.5定时控制 (8) 3程序及调 (9) 3.1总设计框图 (9) 3.2调试 (9) 4 结论 (12) 参考文献 (13)

交通灯单片机课程设计

1 序言 1.1交通灯的形成 当今，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。但这一技术在19世纪就已出现了。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。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 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，1914年始安装于纽约市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。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。 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。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内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。我们设计的单片机控制交通灯就是基于信号灯。 1.2技术指示 设计一个十字路口（方向为东西南北四个方向）的交通灯控制电路，每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行；黄灯亮表示

简易交通灯控制器的设计报告

一、概述 交通灯在人类道路交通发展过程中扮演着非常重要的角色，而我国是一个人口超 级大国，汽车工业的发展正在快速增长的阶段，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。 智能交通灯系统正是解决这一矛盾的途径之一。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通灯控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能 源消耗，本文就是通过对交叉路口交通灯的智能控制，达到优化路口交通流的目的。 二、方案论证 设计一个简单的交通灯控制器。实际上就是四个平时状态加上一个紧急状态。我们不妨设： S1：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，时间15s； S2：南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮，时间3s； S3：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间l5s； S4：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，时间3s； S5（紧急状态）：如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。 图1 主电路状态与指示灯状态转换

S5的紧急状态，我们可以设计一个开关来控制这个状态的开启与关闭。剩余的四个状态我们可以放在一起来综合考虑。 因为四个状态是轮换的。首先，用10进制计数器对平时状态下的四种情况进行计数，再用3线——8线译码器对这四种状态进行编码，之后控制四个方向的二极管（代替红绿灯）的亮暗。其次，1Hz脉冲信号我们可以用555时基电路构成的多谐振荡器来实现。555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定，不易受干扰。再者，用两片十进制可逆计数器来显示黄绿灯亮的秒数。 最后，就可以基本实现红绿灯的简单控制。 图2 红绿灯控制器的基本流程图 三、电路设计 1.脉冲产生电路 脉冲是由555时基电路构成的多谐振荡器产生的。选取两个固定电阻，计算出电容，使其频率为1Hz，其电路图如下:

基于labVIEW的交通灯的课程设计

第1章程序的设计 1.1 前面板的设计 前面板是VI的用户界面。创建VI时，通常应先设计前面板，然后在前面板 上创建输入/输出任务。 本课程设计中前面板比较简单，只需要用六盏灯、两个时间显示器、一个停止按键即可。其中的六盏灯，红、黄、绿各两盏，在控件选板中选择指示灯，将它放在前面板合适的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的属性，改变指示灯的大小，做出一个合适的指示灯，依同样的步骤可以做好另外五个，将六个灯均分为两组，每组都包含红黄绿三种颜色的灯，再用框将每组灯框起来，做成一个交通灯。在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。在前面板合适的位置放置一个开关按钮，控制循环的停止。这样交通灯系统的前面板 就做好了。面板设计如图1-1所示。 图1-1 交通灯前面板示意图 1.2 定时信号的产生

毫秒计时器在LabVIEW中的一个计时单元，它的图标与用途如图3-2所示。在函数选板的【编程】→【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。毫秒计数器对时间信号计数,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用毫秒计数值除以1000，取商得到以秒为单位的时间信号。接线如图1-3所示： 图1-2 时间计数器图1-3 时间计数器接线图 1.2时间信号的分段 将得到的时间信号除以每个循环所用的时间70s，取余数。得到的余数x的范围为0<=x<70,当0<=x<5时，条件满足，执行第一个条件结构里面的程序，北黄和东红灯点亮。当5<=x<35时，条件满足，执行第二个条件结构里的程序，北红和东绿灯点亮。当35<=x<40时，条件满足，东黄和北红灯点亮。当40<=x<70时，x<40的条件不满足，执行条件结构里面为假的程序，北绿和东红灯点亮。时间分段的程序结构如图1-4所示。 图1-4 时间分段程序 这里用到了判定范围并强制转换控件，应用这个控件可以判定输入的数是否在上限和下限之间。它的图标和作用如图1-5所示。如果输出信号在范围之内，“？”接口将产生一个信号，此信号恰可以输入到条件结构作为分支选择器信号。

交通灯课程设计报告

摘要 在今天的交通情况下,很多路口都出现拥堵与秩序混乱的情况,由此可见交通灯在生活中的重要性。我们本次课程设计的题目就是交通灯控制器设计,要求设计并制作主/支交通信号灯控制器。我们小组成员通过共同交流与努力,完成了仿真图的设计、电路板的焊接、原理图的绘制。在由主干道与支干道汇成的十字路口,主、支道分别装有红、绿、黄三色信号灯,并完成数码管的置数。 通过本次课设,我们小组成员对数字电路的知识有了更深刻地了解。明白了在课设的各个阶段,我们都必须对元器件的原理非常了解。

目录 1 设计内容及要求 (1) 2 方案论证 (1) 3 单元设计电路 (2) 3、1 总原理 (2) 3、2 控制电路 (3) 3、3 时钟产生电路 (3) 3、4 显示电路 (4) 3、5 器件 (5) 3、5、1可预置的十进制同步计数器74LS160 (5) 3、5、2 3 线－8 线译码器74LS138 (5) 3、5、3双时钟方式的十进制可逆计数器74LS192 (bcd,二进制) (6) 3、5、4 七段码译码器CD4511 (6) 4 组装及调试 (7) 4、1 通电前检查 (7) 4、2 通电检查 (7) 4、2、1 555电路模块的检查 (7) 4、2、2 CD4511的检查 (7) 4、2、3 74LS192的检查 (8) 4、2、4 控制电路及相关门电路的检查 (8) 4、2、5 发光二极管的检查 (9) 4、3 结果分析 (9) 5 设计总结 (10) 5、1 体会 (10) 5、2 设计电路的特点与方案的优缺点 (11) 5、3 改进方法 (11) 参考文献、附录Ⅰ、附录Ⅱ.................................................................. 错误!未定义书签。

交通灯设计报告

交通灯设计报告 1

一．设计要求 （1）在十字路口的两个方向上各设一组红灯、绿灯、黄灯，显示顺序为：其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯，另一个方向是红灯、黄灯、绿灯。 （2）设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间，其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别为20s、5s、25s。 （3）当各条路中任意一条上出现特殊情况，例如有消防车、救护车或其它需要优先放行的车辆时，各方向上均是红灯亮，倒计时停止，且显示数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。 二．设计原理及框图 交通灯控制系统的原理框图如图1所示，它主要由秒脉冲发生器，时间显示器，倒计时计数器，计数控制器，交通灯控制器，交通显示灯，紧急开关构成。秒脉冲发生器是该系统中定时器的标准时钟信号源，同时控制着正常工作时黄灯与特殊情况下数码管数字的闪烁，倒计时计数器控制器控制倒计时计数器，倒计时计数器输出的数字经过时间显示器显示在数码管上。交通控制器

控制交通显示灯的亮灭，交通控制灯的输入信号由紧急开关和倒计时计数器共同提供。 图一：交通灯控制系统的原理框图

两方向车道的交通灯的运行状态共有4种，如图2所示，它们转换到数字状态如下图。 TF: 表示甲车道或乙车道红灯亮的时间间隔为25秒，当TF=0时，甲车道为红灯，25秒倒计时；当TF=1时，乙车道为红灯，25秒倒计时。 TS=0 TS=1 TF=0 TF=1 TF=0 TF=1 状态0 状态1 状态2 状态3

TS：表示倒计时到5秒和20秒。TY=0倒计时20秒，否则，TY=1倒计时5秒 一般十字路口的交通灯控制系统的工作过程如下： （1）甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止 通行。此时TF=0,TS=0；绿灯亮足规定的时间隔20s，倒计时计数器发出状态转换信号使TS=1，使计数控制器使TS=1转到下一工作状态。 （2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔5s时，倒计时计数器发出状态转换信号使TF=1，TS=0，使控制器控制译码器转到下一工作状态。 （3）甲车道红灯亮，乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行，绿灯亮足规定的时间间隔20s时，倒计时计数器发出状态转换信号使TS=1，使控制器控制译码器转到下一工作状态。 （4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔5s 时，倒计时计数器发出状态转换信号使TF=0,TS=0，使计数控制器转到下一工作状态，即系统又转换到第（1）种工作状态。

基于labview的交通灯控制

基于Labview的智能交通灯控制系统设计 一、引言 实现路口信号灯控制系统的方法很多，可以用可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等实现。但其功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了设计难度。提出基于labview的智能交通灯控制系统，可实现3种颜色灯的交替点亮、各种信息提示、实时监测交通灯工作状态等功能。不仅编程简单、灵活、可靠性高，而且成本低、具有良好的经济效益。为实现交通系统智能控制提供了一条新途径。 二、设计思路 近年来，在快速城市化进程和经济发展的影响下，城市交通迅速增长，交通问题成为困扰许多大城市发展的通病，已成为日趋严峻的国际性问题。其中，十字路口则是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。世界发达国家都在积极探索如何最大限度地发挥道路通行能力，尽量减少交通堵塞造成的各种损失。实现十字路口信号灯控制系统的方法有很多，可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了设计难度，提高了设计成本。随着计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到广泛应用，促进并推动测试系统和测量控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。”软件就是仪器”已经成为测试与测量技术发展的重要标志。 我们设计了基于labview的智能交通灯控制系统，该系统可实现3种颜色灯的交替点亮，通过信息提示指挥车辆和行人安全通行，并能实时监测交通灯工作状态。该系统不仅编程简单、灵活、具有较高的可靠性，而且成本低、具有良好的经济效益。 三、具体设计方案 3.1LabView前面板设计 所需控件： 1）十字路口需设置两组交通信号灯，分别为红绿黄三种颜色，故共需要6个布尔型指示灯。将六个指示灯拖到前面板上，拖动以改变其大小，再

十字路口交通灯控(单片机 课程设计)制

单片机原理课程结业报告题目（8）：十字路口交通灯控制 学号：031240YYY 姓名：YYY

一、设计要求 设计一个十字路口交通灯控制器。用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西方向的十字路口交通信号控制情况。东西向通行时间为80s，南北向通行时间为60s，缓冲时间为3s。二、设计原理 利用定时器T0产生每10ms一次的中断，每100次中断为1s。对两个方向分别显示红、绿、黄灯，已经相应的剩余时间即可。值得注意的是，需要意识到，A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间这一常识。 三、设计思路及电路图 1.设计思路 本设计采以用单片机AT89C52作为控制器，通行时间或等待时间通过数码管以倒计时方式显示，同时单片机P1口控制交通灯（红灯、黄灯、绿灯）的正常的替换工作，如果有意外发生（交通事故）就会产生中断，东西南北红灯全亮。系统设计框图1如下： 图1 系统框图

以下四图所示为红黄绿灯规则的状态图 : N S W E 红 绿 黄 红 绿 黄 N W E 红 绿 黄 红 绿 黄图2 状态S1南北通行60S 东西禁止图3 状态S2南北转黄灯 N W E 红 绿绿 黄 N W 红 绿 红 图4 状态S3南北禁止东西通行80S 图5 状态S4东西绿灯转黄灯共四种状态，分别设定为S1、S2、S3、S42，交通灯以这四种状态为一个周期，循环执行如图6所示。如果有意外发生，去处理中断，红灯全亮，时间10S。

开始 S2 S1 S4 S3 图6 交通灯状态循环 2.电路图

四、核心代码设计思路及程序流程图 1.核心代码设计思路 核心代码设计思路流程图

十字路口交通灯设计报告

课程设计任务书 学生姓名： xxx 专业班级： xxxxxxxx 指导教师： xxx 工作单位： xxxxxx 题目: 十字路口交通灯的设计与实现 初始条件： 本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建交通信号灯控制器。用数码管显示时间计数值，用红、黄、绿LED作信号灯。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行（以红绿灯指示）；变更车道以前，黄灯先亮5秒钟，黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次；两个车道均以减计数方式显示时间，用2位数码管显示。 2）两车道的灯亮时间关系为：甲车道绿、黄、红灯亮的时间分别为m秒、5秒、n秒；乙车道绿、黄、红灯亮的时间分别为n－5秒、5秒、m＋5秒。m和n可以预置。 3）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。4）绘制总体电路原理图。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、2013 年月日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年月日至2013 年月日，方案选择和电路设计。 3、2013 年月日至2013 年月日，电路调试和设计说明书撰写。 4、2013 年月日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 摘要....................................................................... I 一.方案分析与选择 (1) 1.1 任务说明 (1) 1.2 初步思路 (1) 1.3 方案分析 (2) 1.3.1 方案一 (2) 1.3.2 方案二 (2) 1.4 最终方案选择 (3) 二. 单元电路的设计和元器件的选择 (4) 2.1电路流程图 (4) 2.2单元电路设计 (5) 2.2.1秒脉冲模块 (5) 2.2.2状态循环模块 (6) 2.2.3计时器模块 (8) 2.2.4置数模块 (9) 2.2.5译码显示模块 (11) 三.总电路设计 (13) 四．电路仿真结果 (15) 4.1 秒脉冲发生器仿真测试 (15) 4.2总电路仿真测试 (16) 五.收获与体会 (18) 六.参考文献 (19) 七.附录 (20)

Labview倒计时红绿灯

虚拟仪器课程设计——交通灯模拟 班级：机0704 姓名：李正栋 学号：20070822

交通灯模拟设计说明书 交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。在我国交通法律上规定：绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。 设计目的： 设计这款交通灯模拟系统可以真实直观的反映出十字路口红绿灯亮灭情况，有利于驾驶员学习相关的交通规则，连接上相应的硬件设备还可以作为一款十字路口的交通灯控制系统。 程序特点： 这款交通灯模拟系统基于labview软件开发，界面全部自己设计，简洁明了。在以往单纯的红绿交替变化功能上添加了倒计时功能和灯光闪烁功能，并且配备有操作板可以人为设置各路口红绿灯的亮灭时间，现实中可以根据实际路况进行有目地的调整，使交通更加通畅。 设计过程： 1.首先我先用簇来创建交通灯，用一个while循环配合使用层叠顺序结构实现最简单的红绿黄灯交替变化，模拟出十字路口通行状态，东西南北方显可以调节，但功能简单。 2.通过实际路口的观察，确认需要添加倒计时模块，之后尝试多种方法来实现，均达不到预期的目标。通过一个小例子想到通过数组的索引来控制簇里各控件来模拟LED灯，之后又加上一个算法成功实现交通灯倒计时功能。 3.现实十字路口的黄灯是闪烁而不是常亮，为了能更好的模拟需要添加一个能够使黄灯闪烁的模块，这个模块通过一个数除以2得到余数的1或者0来控制灯的亮灭，将循环时间缩短即可实现灯的闪烁。 4.在界面设计的时候画出斑马线，于是需要在斑马线两边安装提示

灯，便将闪光模块在此控制绿灯闪烁来提示行人通过。 5.最后设计了一个欢迎界面用来介绍一下程序名称等。在后面板上程序调用上开始时出现了没反应的情况，后来反复尝试通过修改子vi节点设置才成功解决。 欢迎界面： 本界面自己设计的一个开始界面，文字采用和交通灯相似的红绿黄颜色，介绍了一些相关信息，直接“确认进入”即可进入主程序界面。 欢迎后面板： 后面板采用条件结构来调用子VI。（这步中的子VI通过对子vi节点的设置才可以在运行中调用）