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红绿灯控制系统种类.

红绿灯控制系统种类.
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交通信号控制器是城市交通控制调节的重要指挥管理系统,它承载着维持城市道路交通秩序,缓解交通拥堵的重任,在传统的红绿灯配时方案不能解决城市交通拥堵的形势下,智能化信号控制器正为解决未来交通拥堵提供更多科学的解决方案。

为了解交通信号控制系统的发展现状和趋势,我们采访了深圳市博远交通设施有限公司产品经理刘学英,他为我们介绍了交通信号控制系统的历史发展与技术趋势。

一、交通信号控制系统现状

1、交通信号控制器产品现状

交通信号控制器是通过控制交通信号灯达到控制路面交通目的的控制系统。一般由电源模块、CPU控制部分、灯组驱动部分、信号灯故障检测部分、面板操作(有的控制器无面板控制)等部件组成;一般安装在路口,必须适应室外的各种复杂环境,如高温高湿、冷热气流的循环、电磁干扰、浪涌冲击、等等恶劣的气候条件。

交通信号控制机按照控制模式分类,可分五种:①单点段定时式信号机;②单点自适应信号机;③单点联网调试信号机;④集中协调式号机;⑤行人过街触发式信号机。按照供电模式来分可分为三种:①市电供电(AC220V/AC110V)信号机;②太阳能直流信号机(有线/无线传输);③太阳能市电互补型信号机。

目前我国信号控制器的生产企业水平良莠不齐,有做得很好的高端的国有企业,也有许多中低端的民营企业。在国内几十家信号系统生产企业中,能够脱颖而出的自然是具有自主知识产权的高新技术企业,它们大多都分布在沿海城市,

如交大高新、深圳格林威、深圳博远、上海宝康、北京易华录、浙江杰瑞、法马科技等。

2、交通信号控制器产品应用现状及趋势

从现在的市场趋势看信号机的需求,大中城市对集中协调式及人行过街请求的信号控制器需求较多,而小城市虽然在招标过程中要求集中协调式信号机,但实际应用中还是当作单点信号机来使用。

对应阳光充足但电力供应不便的地方,太阳能供电信号机也将成为一个热点。

对于国外市场,方便快捷的警察手动功能是一个需求热点。

受高铁事件的影响,检验标准对交通信号控制器的硬件绿冲突检测功能做了强制性要求。

近期新闻中讨论得很热门的行人过街时间问题,涉及交通设计过程中以人为本的主题,在国内交通信号控制器的行人过街功能必将成为热门。

国内的路口大都配有倒计时器,传统的倒计时都是学习型的,学习过程中都有黑屏时间,在这期间会给司机朋友误导或认为倒计时坏了,所以有通讯式倒计时接口也是交通信号控制器设计的一个必然趋势。

二、交通信号控制系统技术发展

从硬件来看,信号机的硬件设计方案逐渐趋同,水平也已成熟化,其要求主要集中在选材,安全性以及可靠性上。

从软件来看,控制系统的整体运行则有赖于三个部分的协调运作:其一是前端信息采集系统,利用安装于各路口每条车道上的车辆检测器所采集的车辆到达信息,实现路口交通流量信息的自动采集,按一定间隔统计检测截面的交通流量、

占有率和阻塞度,车速等信息,进行交通流量统计分析,报警分析,系统监视分析等功能。这些数据既可以动态地显示在中心计算机的地图显示界面上,也可以通过网络以标准的数据库文件或文本文件的形式传送到交通指挥中心的交通信息管理数据库中,以便做相应的综合统计分析。

其二是中心控制系统,控制方案的生成或选择在控制中心的信号控制主机上完成,通过对采集的信息分析处理,形成控制方案,实时地调整绿信比、周期时长及相位差等参数,使之与变化的交通流相适应。同时对历史方案进行比较分析,减少随机的误差,完成方案的生成和选择。

其三便是安装在各路口的控制器,负责监视设备故障(检测器、信号灯和其他局部控制设施),收集检测数据,把交通流和设备性能等数据传送到中心控制系统,接受中心下达的指令并按指令操作。信号机的软件设计核心主要集中在三个方面:一是控制技术,二是控制策略的选择,三是优化方法。而这三方面的水平很大程度上取决于选择的中心控制系统。

1、信息采集系统现状及趋势

目前的信息采集技术已相当成熟,检测手段包括线圈、地磁、微波,以及现下日趋热门的视频检测,炙手可热的图像自动识别技术作为目前最前沿的视频检测技术,正日益成为交通监控和车辆信息采集的热点。

2、信号控制器历史发展及未来方向

(1)信号控制器历史发展

第一代交通信号控制器由于受制于TRANSYT系统,其脱机优化的特点要求花费大量的人力物力预先去采集路网信息和交通流信息,也不能适应交通状况的

实时变化,同时计算量很大;设置方案是单点的、定时的,各个路口孤立处理数据,不能联网,因此具有很大的局限性。

第二代交通信号控制器,即SCOOT系统与SCATS系统下的控制器。由于SCOOT系统是一种交通网络实时协调控制的自适应控制系统,是联机动态模型,因此信号机的控制是联网的,系统集中控制的。

第三代信号机是由美国提出的OPAC分散式控制器,它的优质特色在于所需要的控制中心的工作很少,一个控制点就可以完成该路口点所有的控制过程,路口机可以完成车队预测、相位优化以及排队长、停车次数和延误等参数或状态的估计和检测。同时路口机之间可以对等通信,或通过中心计算机通信。

目前信号控制系统发展到第四代,控制器的智能化发展方向将体现在以下三点:第一、具有实时自适应功能,所谓实时自适应,即由于传统的TRANSYT系统的CFP(周期流分布图)是以历史的平均交通流进行计算的,而以SCOOT系统为代表的控制系统是联机动态模型,CFP是实时测量的,因此数据实时性更客观,其针对当下交通状况的统计数据更具代表性,分析制定的策略也更具效能,明显优于静态系统的效果。第二、控制器具有人工智能的特色,具有模糊控制功能,控制模式中的参数通过建立优化数学模型来确定,根据车流量、人流量等参数变化,自动生成数据,因此其控制策略更科学高效。第三、新一代的控制器更注重学习功能,可使控制器自动分析数据并制定控制策略。其控制策略还具有片区联网的特点,信号机之间可以进行信息交换,实现信号的协调沟通。其控制算法以快捷、高效、安全、准确为目标原则,最大限度缓解交通拥堵,同时发挥道路最大交通承载力。其控制策略也更趋人性化,考虑行人过街的因素,可以更有效地减少交通事故。

(2)信号控制器发展方向

在工作方式上,未来新型信号控制机还将扩展通讯模块,通过有线或者无线的形式与中心进行通讯,系统中心配置有硬件服务器,中心的软件处理原始数据,生成控制策略和配时方案,最优方案通过数据传输系统传递给信号机,信号机将根据最新收到的配时方案来控制路网上的信号灯的运行。

从应用需求上看,应城市交通发展的需求,很多小城市应用多时段信号机较多,而未来市场的需求必然要求更多中高端的协调式信号机,虽然真正用到协调机的功能比较少,但是信号机必须具备远程调试和过街按钮功能是未来的趋势所在。

三、国内外交通信号控制系统介绍

自1868年英国伦敦首次使用煤气交通信号灯以来,道路交通信号控制已经历了百余年的发展历程。世界很多发达国家先后投入了大量的人力物力进行交通信号控制系统的研发。其中最有代表性、应用较为广泛的系统有英国的TRANSYT、SCOOT、澳大利亚的SCATS、美国的OPAC交通信号控制系统等。

1、TRANSYT交通信号控制系统

1968年英国交通与道路研究实验室(U。K。Transport and Road Research Laboratory,TRRL)基于离线优化交通控制方法的TRANSYT系统可视为第一代现代意义上的交通信号控制系统,系统经历不断改进,现己经发展成为先进的TRANSYT/9型。

该系统是一种脱机配时优化的定时控制系统,控制方案中的参数绿信比和相位差是通过建立优化数学模型而确定的。采用静态模式,以绿信比与相位差为控制参数,优化方法为爬山法。TRANSYT是最成功的静态系统,己被世界上400多个城市所采用,产生了显著的社会经济效益。

该系统的不足之处是:计算量大,很难获得整体最优的配时方案,需要大量的路网几何尺寸和交通流数据的支撑。

2、SCOOT交通信号控制系统

SCOOT(Split Cyele and osffet optimization Technique)是英国交通与道路研究实验室(TRRL)在TRANSYT的基础上发展起来的一种交通网络实时协调控制的自适应控制系统,于1979年投入使用。SCOOT采用实时控制方式,获得了明显优于静态系统的效果,是现今主流的城市交通控制系统之一。

SCOOT系统采用的控制模式是联机实时控制模式,即动态模式。它的一个创新之处就是集计数检测器和占有率检测器两种功能于一身。采用小步长渐进寻优方法来优化每个交叉口的配时方案,使得交叉口的延误和停车次数最小,实现动态、实时、在线对周期、绿信比与相位差进行控制。

SCOOT系统同样存在不足,其相位不能自动增减,任何路口只能有固定的相序;安装调试困难,对用户的技术要求过高。同时,系统中几乎所有的控制策略模型都是通过数学模型的仿真中获得,这就要求抽象的数学模型必须准确地反映系统的运行状态,误差范围小。否则,必然会影响控制效果;另一方面,数学

模型的精确度越高,结构就越复杂,因而仿真时间就越长,这将会在实时性与可靠性之间产生矛盾,特别要求进一步提高效果时,这一矛盾就会越突出。

3、SCATS - 悉尼协调自适应交通信号控制系统

SCATS(sydeny coordinated Adaptive Traffic system)是由澳大利亚新南威尔士州道路交通局(RTA)于70年代末开发并于八十年代初投入使用的城市交通控制系统。SCATS系统在某些方面优于SCOOT系统,而且以其较低的投入受到各国的欢迎。

SCATS的控制模式是在地区级采用联机模式,在中央级采用联机与脱机同时进行。系统控制容量大、组成结构灵活,能够适应从几个路口到8000多个路口的不同城市规模的需要。

SCATS系统能对交通信息(数据)进行实时采集和统计分析,根据交通状况的变化实时提出最佳的控制方案,结构易于更改,控制方案较为容易变换,实现对交通流的自适应最佳控制,保证交通的畅通、快速和安全。

SCATS同时存在以下缺点:由于未使用交通模型,是一种实时方案选择系统,根据类饱和度和综合流量从既定方案中选择信号控制参数,因而限制了配时方案的优化过程,灵活度不够。由于检测器安装在停车线附近,难以监测车队的行进,因而时差的优选可靠性较差,无法检测到排队长度,难以消除拥挤现象等。

4、OPAC交通信号控制系统

OPAC(Optimization Policies for Adaptive Control)(自适应控制的最优策略)是1983年由美国提出的第三代智能交通信号控制系统,这是一个分布式实时交通信号控制系统,在20世纪90年代初开始试运行。该控制系统采用动态规划原理优化控制策略,采用分散式控制结构以减少网络通信量、分布并行处理以便将危险分散,并使优化过程达到最少的约束条件。

OPAC系统主要有以下几个特点:

OPAC引入有效定周期(VFC-Virtuai Fixed Cycle)的概念,即允许每一个路口的周期长度在一个规定的时间和空间范围内变化。其好处是,信号控制机有比较大的回旋余地以应付本路口的交通请求。另外,也为两路口间的行进中的车队改善其通行带保留了一定的协调能力。

它是一个真正的分布式系统,中心计算机只完成VFC优化,路口机完成车队预测、相位优化以及排队长度、停车次数和延误等参数状态的检测和估计;采用了动态规划、自校正、自调整算法等先进的优化方法和控制技术。不足之处在于,一是通信速率较低,只有9600bps,对等通信只能30s完成一次,一定程度上影响了实时性;二是控制算法复杂,对调试人员要求较高。

责任编辑:佚名

从应用角度看以上国外控制系统,其中TRANSYT系统、SCOOT系统和SCATS 系统在实践中均取得了较好效果,并在很多城市得到了广泛应用。我国北京市在20世纪80年代末期引进的是TRANSYT系统和SCOOT系统,上海、沈阳、宁波、杭州和广州引进的是SCATS系统,青岛、大连、成都引进的是SCOOT系

统,深圳引进的是日本的京三系统,郑州和长春引进的是SANCO系统,济南引进的是美国的UTCS-3GC系统。

我国交通信号控制系统的研究起步较晚,20世纪70年代北京市采用DJS-130型计算机对干线交通协调进行了研究,20世纪国家采取了引进与自主研发相结合的策略,先后在一些大中城市建立了交通信号控制系统,同时国内的一些企业也投入了力量进行交通信号控制技术的研究,开发适应我国以混合交通为主要特点的交通信号控制系统。

南京城市交通信号控制系统(NUTCS)

南京城市交通控制系统是我国自主研发的第一个实时自适应交通信号控制系统,由交通部、公安部和南京市共同研制完成,是“七五”国家重点科技攻关项目。

NUTCS结合了SCOOT、SCAT等系统的优点,采用中心级、区域级和路口级三级阶梯式控制结构,系统具有实时自适应,固定配时和无线联动控制三种工作模式。工作方式灵活,功能较完备。

系统不足之处主要有两点,一是机动车和非机动车控制模式不完善,仍存在车流相互影响的情况,影响了系统运行的效果。二是优化目标重点在考虑行车延误,停车次数和阻塞度,未把提高道路的通行能力作为系统目标。

6、HiCon交通信号控制系统

HiCon交通信号控制系统是青岛海信网络科技股份有限公司开发的ITS行业交通控制领域高端产品,该产品应用目前先进技术,结合复杂交通特点进行研发。系统采用路口信号机、通信服务器到区域控制服务器、中央控制服务器的控制结构。

系统特点:

(1)系统采用了北美地区的智能交通系统的标准通信协议NTCIP通信协议,体系完整,通用性与兼容性好。

(2)高效、可靠、开放的通讯子系统,保证了内部实时通讯的可靠性、效率、可扩展性;同时,真正实现了系统的开放性;

(3)系统接口透明,提供二次开发能力,便于多系统的集成。

(4)系统具备良好的故障诊断功能:实时显示路口设备故障状况,并能通过网络实现信号机的远程维护功能。

(5)系统采用方案选择与方案生成相结合的实时优化算法。

(6)利用先进的预测及降级技术,使得系统对检测器的依赖性大大降低。

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:

单片机控制红绿灯系统

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: Kb=1,表示A有车B有车,则优先通行A道; Ka=0时:Kb=0表示A没有车B也没有车,同样优先通行A道; Kb=1表示A没有车B有车,则仅通行B道。 方案比较: 方案1用了模块设计,而方案2采用逻辑设计,相比之下1有较强的可读性和较强 的可修改性,而2则在设计上显得较简单,设计纯朴,便于测试,它的优势则在于提供

交通灯控制系统

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:

基于机器视觉智能交通灯控制系统

文档从互联网中收集,已重新修正排版,word格式支持编辑,如有帮助欢 迎下载支持。机器视觉的论述作业 题目:基于机器视觉智能交通灯控制系统 学院名称:电气工程学院 专业班级: 姓名: 学号: 时间:

1 绪论 (3) 2 基于机器视觉的智能交通灯系统设计 (3) 3 智能交通灯控制策略 (5) 3.1 模糊控制 (5) 3.2 智能交通灯模糊控制策略 (5) 3.3 解模糊化算法 (6) 4 系统硬件设计 (6) 4.1 摄像头的安装和特性 (6) 4.2 视频采集模块设计 (6) 4.3 DSP控制处理模块设计 (7) 4.4 信号灯驱动模块设计 (7) 4.5 电源模块设计 (8) 5 系统软件设计及调试 (8) 5.1 软件总体设计方案 (8) 5.2 视频采集模块的软件设计 (9) 5.3 系统调试 (9) 6 总结 (9) 7 参考文献 (10)

1 绪论 随着社会经济的发展,城市车辆数量迅速增长,交通拥挤日益严重,造成的交通事故和环境污染等负面效应也日益突出。城市交通问题直接制约着城市的建设和经济的增长,与人们的日常生活密切相关。通常交通阻塞大都是由于城市路口实际通行能力不足所造成的,路口交通问题逐步成为经济和社会发展中的重大问题,为此世界大多数国家都在进行智能交通灯控制系统的研究。 本文的目的是对基于机器视觉的智能交通灯控制系统进行了研究。基于机器视觉的智能交通灯控制系统对路口交通灯进行智能控制,根据各相位车流量大小,智能分配红绿灯时间,彻底改变了传统交通灯控制方式的不足。目前由于城市路口交通信号灯的控制策略不理想,导致了路口实际通行能力下降,停车次数比较多,车辆通过路口的延误时间较长,容易造成不必要的拥堵。改善交通灯控制策略,来提高路口的实际通行能力,这是城市交通控制中需要解决的主要问题。自从计算机控制系统应用于交通灯控制以来,硬件设备的不断更新和改进,智能化和集成化成为城市道路交通信号控制系统的研究趋势,而路口交通灯控制系统是智能交通系统中的关键点和突破口。 2 基于机器视觉的智能交通灯系统设计 基于机器视觉的智能交通灯控制系统是由摄像机、视频采集模块、DSP控制处理模块、信号灯驱动模块、电源模块、时钟模块、复位模块和信号灯组等组成,其组成框图如2.1图所示 图2.1系统组成框图 系统中摄像机是用来拍摄路口车辆视频,是路口车流量获取的基础设备,其拍摄的视频图像质量高低直接影响到系统对交通灯控制的精度。摄像机的选择决定着视频的质量,所以一般要选择稳定性高,分辨率符合系统要求的摄像机。目前摄像机主要分为两种,一种是电荷耦合器件_℃CD图像传感器;一种是互补性

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

智能化交通灯控制系统设计

智能化交通灯控制系 统设计 Revised on November 25, 2020

郑州轻工业学院 本科毕业设计(论文) 目录 Ⅰ 2 交通信号灯控制系统的设计 (7) 3 4 8

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智能化交通灯控制系统设计 摘要 由于城市建设的不断需要,现在越来越多的信号灯电路正朝着数字化、小功率、各种系列化、多值化趋势前进,也朝着便于人、车、路三者关系的协调发展趋势前进。利用这种信号灯电路进行交通管理,使交通得到了很好的管制,大大提高了交通通行能力,也明显减少了交通事故。 在本系统中,我们采用的单片机是STC89C52,在整个硬件系统中单片机作为系统的核心部件,是由单片机震荡电路还有复位电路等组成,它作为控制器既能让整个系统工作协调工作,还可以用来处理数据。然后采用模块化进行设计,有单片机控制系统模块、键盘模块、状态显示模块以及倒计时模块等。本系统最大显示的数字是99,是采用两个数码管倒计时计数功能,采用倒计时显示可以清楚的提示路人需要等待的时间,最大的亮点在于拥有友好的人机界面、控制方式比较灵活以及优化的物理结构。 总之,本系统在实际应用中非常有效、扩展方面功能强、操作起来较简单。 关键词STC89C52单片机/交通灯/倒计时/时间显示

Design Of Intelligent Traffic Light Control System Abstract Because of the constant need of city construction, more and more signal lamp circuits are moving towards the trend of digitalization, low power. All kinds of series and multi value are moving in the direction of the coordination of the relationship between people, vehicles, road three. By using the signal lamp circuit for traffic management, the traffic is well controlled, which greatly improves the traffic capacity, and obviously reduces the traffic accidents. In this system, we adopt the single chip microcomputer is STC89C52. In the whole hardware system micro controller as a core component of the system is by the MCU shock circuit and reset circuit composition, it as the controller can make the whole system for the coordination of work, can be also used for processing data. Then use the modular design, there are single-chip microcomputer control system module, the keyboard module, the status display module and the countdown module, etc. The maximum display of the system is 99, is the use of two digital tube countdown counting function. The countdown display can clearly indicate that passers-by need to wait for the time, the biggest bright spot is to have a friendly man-machine interface, the control method is more flexible and optimize the physical structure. In short, the system is very effective in the practical application, the expansion of the function is strong, easy to operate. KEY WORDS STC89C52 microcontroller, Traffic lights, The countdown, Time display

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系(盖章) 二O一五年五月十日

德州学院毕业论文(设计)中期检查表

目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误!未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误!未定义书签。 杨红宇 要: 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力,这些缺点体现在:红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制,随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

课程设计-基于PLC控制的交通红绿灯系统设计

《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)

出入口红绿灯智能控制系统说明

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。。。。。

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.

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系统设计 摘要:本文对交通灯控制系统进行了研究,通过分析交通规则和交通灯的工作原理,给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件,采用双机容错技术,硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词:交通灯;单片机;双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速,给城市交通带来巨大压力,城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后,特别是街道各十字路口,更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全,防止交通阻塞,使城市交通井然有序,交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展,城市交通的智能控制也有了良好的技术基础,使各种交通方案实现的可能性大大提高。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,是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上,增加了容错处理技术(双机容错)、左右转提示和紧急情况(重要车队通过、急救车通过等)发生时手动控制等功能,增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术,以单片机89C51为控制核心,采用双机容错机制,结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前,先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别,对一个双向六车道的十字路口进行分析,共确定了9种交通灯状态,其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态,为全部亮红灯,进入正常工作阶段后有8个状态,大致分为南北直行,南北左右转,东西直行,与东西左右转四个主要状态,及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术,很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质,针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能,或者系统对整体运行的可靠性要求很高时,双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲,可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机,一台正常工作,一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示,中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要,在设计各单元时,通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换(切换)电路。

智能交通灯控制系统毕业设计文开题报告

智能交通灯控制系统设计 一.题目来源: 智能交通灯控制系统设计 二.研究的目的和意义: 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。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。 国内的交通灯一般设在十字路门,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车,车辆分流尚能发挥作用,但根据实际行车过程中出现的情况,还存在以下缺点:1.两车道的车辆轮流放行时间相同且固定,在十字路口,经常一个车道为主干道,车辆较多,放行时间应该长些;另一车道为副干道,车辆较少,放行时间应该短些。2.没有考虑紧急车通过时,两车道应采取的措施,臂如,消防车执行紧急任务通过时,两车道的车都应停止,让紧急车通过。 基于传统交通灯控制系统设计过于死板,红绿灯交替是间过于程式化的缺点,智能交通灯控制系统的设计就更显示出了它的研究意义,它能根据道路交通拥护,交叉路口经常出现拥堵的情况。利用单片机控制技术.提出了软件和硬件设计方案,能够实现道路的最大通行效率。 三.国内外的现状和发展趋势,以及研究课题的主攻方向: 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。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

城市交通智能红绿灯控制系统

城市交通智能红绿灯控制系统 1. 前言利用先进的信息技术改造城市交通系统已成为城市交通管理者的共识。针对我国中等城市交通的现状,我们开发和研究了城市交通信号控制系统。该系统由交通基础信息采集、优化调度、信号控制、信息发布等四个子系统组成。该系统与国内外同类产品相比,创新之处表现在: 1)将模糊控制技术引入交通信号控制,实现信号灯的自适应控制。 2)通过Internet 网以及可变信息板等实现交通信息的实时动态发布。 3)利用专家系统对整个区域的信号系统进行全局优化调度。该系统运用模糊控制、神经网络等先进的手段进行优化调度与智能控制。它将有利于交通管理向智能化方向发展。 2. 系统结构 整个系统可以分为三层。基础数据采集主要采集各车道计数仪的实时数据,通过通信网将数据传输到交通管控中心。各交叉口在调度指令和该交叉口的实时交通流信息,利用模糊控制的策略对该交叉口的信号进行控制。管理层为最高指挥层,它能在比如交通管制等紧急情况下进行宏观调度。 管理层 优化调度层

基础数据采集底层控制城市交通信号控制系统的网络比较复杂,包括:有线网和无线网,远程网和局域网,主干网和区域网,以及工控网。尽管如此,我们仍可把城市交通信号控制系统的网络总体结构分为三层:第一层为管控中心的主干网络,是全市交通的网络数据库服务中心;第二层是局域网络;第三层为控制红绿灯、可变信息板等的工控网。 管控中心是城市交通信号控制系统的核心,它能实现交通信息的共享。工控网络用于采集有关实时交通数据,并反馈交通信号控制信息。 3.单个交叉口红绿灯的模糊控制 由于我国的城市交通具有车辆种类多,随机性大等特点,因 此难以用精确的数学模型来描述。单个交叉口的控制要在全局优化调度的基础上执行。 对单个交叉口而言,当交通需求较小时,信号周期则应短一些,但一般不能少于px 15秒(P为相位数)以免某一方向的绿灯时间小于15 秒使车辆来不及通过路口影响交通安全。当交通需求很小时,一般按最小周期运行;当交通需求很大时,只能按最大周期控制,此时,车辆堵塞现象已不可避免。根据专家的经验,单个交叉路口的模糊控制算法可描述为: ①步骤1从相位i开始,分别指定各相位的最大绿灯时间; ②步骤2先给该相位以最短绿灯时间,△ G= 15秒; ③步骤3在△ G内测得放行车道上的交通需求,设其为K;

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

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。

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