十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制的課程設(shè)計(jì)

1、 基于plc十字路口信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二級(jí)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2011年3月 29日十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制的課程設(shè)計(jì)目錄一. 摘要二. 十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1. 控制系統(tǒng)的控制要求2. 設(shè)計(jì)任務(wù)3. 可編程序控制器（plc）三菱fx2n48mr4. 交通燈實(shí)物圖5. 數(shù)碼管電路圖三. 十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制總體設(shè)計(jì)過(guò)程1.綜述2.信號(hào)燈動(dòng)作時(shí)序圖3.輸入/輸出信號(hào)分配4.十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路5.輸入/輸出端口接線6.plc控制程序設(shè)計(jì) 四. 心得體會(huì)五. 參考文獻(xiàn)六. 附錄1.

2、交通信號(hào)燈控制的梯形圖程序一.摘要當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)自動(dòng)化時(shí)代，交通燈控制等很多行業(yè)的設(shè)備都與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)。因此，一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術(shù)革新。隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛運(yùn)用，智能設(shè)備有了很大的發(fā)展，是現(xiàn)代科技發(fā)展的主流方向。本文介紹了一個(gè)智能交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該智能交通燈控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能有：對(duì)某市區(qū)的四個(gè)主要交通路口進(jìn)行監(jiān)控；各路口有固定的工作周期，并且在道路擁擠時(shí)中控中心能改變其周期；對(duì)路口違章的機(jī)動(dòng)車能夠即時(shí)拍照，并提取車牌號(hào)。在世界范圍內(nèi)，一個(gè)以微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的，以信息技術(shù)和信息

3、產(chǎn)業(yè)為中心的信息革命方興未艾。而計(jì)算機(jī)技術(shù)怎樣與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合并有效的發(fā)揮其作用是科學(xué)界最熱門(mén)的話題，也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域。本文主要從單片機(jī)的應(yīng)用上來(lái)實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過(guò)往車輛的正常運(yùn)作。關(guān)鍵詞：交通燈控制 計(jì)算機(jī)技術(shù) 智能 單片機(jī) 十字路口交通燈二.十字路口帶倒計(jì)時(shí)的交通信號(hào)燈控制計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1. 控制系統(tǒng)的控制要求系統(tǒng)上電后，交通指揮信號(hào)控制系統(tǒng)由由一個(gè)3位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa1控制。sa1手柄指向左45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-1接通，交通指揮系統(tǒng)開(kāi)始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時(shí)，南北向及東西向均有兩

4、位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示牌同時(shí)顯示相應(yīng)的指示燈剩余時(shí)間值。sa1手柄指向中間0º時(shí)，接點(diǎn)sa1-2接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。sa1手柄指向右45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。2.設(shè)計(jì)任務(wù)1.電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。2.編制交通信號(hào)燈plc控制程序。3.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括：1）.設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明2）.基于plc的十字路口交通燈電氣控制電路圖3）.plc控制程序（梯形圖和指令表）。4）.電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。5）.電氣設(shè)備明細(xì)表。6) .參考資料、參考書(shū)及參考手冊(cè)。

5、7）.其他需要說(shuō)明的問(wèn)題。3. 可編程序控制器（plc）三菱fx2n48mr該可編程序控制器是由電源+cpu輸入輸出+程序存儲(chǔ)器（ram）的單元型可編程序控制器。其主機(jī)稱為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)展其輸入輸出點(diǎn)的“擴(kuò)展單元（電源+i/o）”和“擴(kuò)展模塊（i/o）”，此外，還可連接擴(kuò)展設(shè)備,用于特殊控制。plc教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):plc教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)裝置、plc、微機(jī)三部分構(gòu)成。微機(jī)用于編程、提供界面，使編程、調(diào)試更加方便。plc教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)流程: 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 三 菱 plc 232接口 plc教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 微 機(jī)分析被控對(duì)象 編程輸入程序 連接實(shí)驗(yàn)線路 運(yùn)行plc程序 （運(yùn)行實(shí)驗(yàn)輔助程序）

6、觀察現(xiàn)象。設(shè)備連接:首先將通訊電纜（sc09）的9芯型插頭插入微機(jī)的串行口插座（以下假定為端口2，此工作由實(shí)驗(yàn)室完成），再將通訊電纜的圓形插頭插入編程插座，打開(kāi)開(kāi)關(guān)即可工作。4.交通燈實(shí)物圖5.數(shù)碼管電路圖三. 十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制總體設(shè)計(jì)過(guò)程1.綜述  隨著城市和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通信號(hào)燈發(fā)揮的作用越來(lái)越大，正因?yàn)橛辛私煌ㄐ盘?hào)燈，才使車流、人流有了規(guī)范，同時(shí)，減少了交通事故發(fā)生的概率。然而，交通信號(hào)燈不合理使用或設(shè)置，也會(huì)影響交通的順暢。交通信號(hào)燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示。交通信號(hào)燈分為機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車信號(hào)

7、燈、人行橫道信號(hào)燈、車道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈。交通信號(hào)燈用于道路平面交叉路口，通過(guò)對(duì)車輛、行人發(fā)出行進(jìn)或停止的指令，使各同時(shí)到達(dá)的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。十字路口交通信號(hào)燈現(xiàn)場(chǎng)示意圖如圖3-1所示，南北和東西每個(gè)方向各有紅、綠、黃三種信號(hào)燈，為確保交通安全，要求如下。正?？刂茣r(shí)： 當(dāng)東西方向允許通行（綠燈）時(shí)，南北方向應(yīng)禁止通行（紅燈）；同樣，當(dāng)南北方向允許通行（綠燈）時(shí)，東西方向應(yīng)禁止通行（紅燈）。在綠燈信號(hào)要切換為紅燈信號(hào)之前，為提醒司機(jī)提前減速并剎車，應(yīng)有明顯的提示信號(hào)：綠燈閃爍同時(shí)黃燈亮

8、。信號(hào)燈控制系統(tǒng)啟動(dòng)后應(yīng)能自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作。 交通燈現(xiàn)場(chǎng)示意圖2.信號(hào)燈動(dòng)作時(shí)序圖如圖所示，它是按信號(hào)燈置1與置0兩種狀態(tài)繪制的，置1表示信號(hào)燈點(diǎn)亮。按啟動(dòng)按鈕sb1后，南北向紅燈亮，東西向綠燈亮，25s后東西向綠燈閃爍3s（3次，每次亮、暗0.5s），然后熄滅。在綠燈熄滅的同時(shí)，東西向黃燈亮2s，然后熄滅。在該燈熄滅的同時(shí)，東西向紅燈亮及南北向綠燈亮，以下的變化規(guī)律與上述相同。到南北向綠燈亮，東西向紅燈亮開(kāi)始第二個(gè)循環(huán)，以后周而復(fù)始地循環(huán)動(dòng)作。按停止按鈕sb2，所有信號(hào)燈熄滅。 十字路口交通燈正常工作時(shí)序3.輸入/輸出信號(hào)分配 輸入/輸出信號(hào)分配如表所示。輸入輸出文字符號(hào)信號(hào)地址說(shuō)明文字符號(hào)信號(hào)

9、地址說(shuō)明sa1-1x0交通燈正常工作控制開(kāi)關(guān)h1y0南北向綠燈指示sa1-2x1南北向交通燈常綠控制開(kāi)關(guān)h2y1南北向黃燈指示sa1-3x2東西向交通燈常綠控制開(kāi)關(guān)h3y2南北向紅燈指示h4y3東西向綠燈指示h5y4東西向黃燈指示h6y5東西向紅燈指示數(shù)碼管1 ay10數(shù)碼管2 ay20by11by21cy12cy22dy13dy23ey14ey24fy15fy25gy16gy264. 十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路 根據(jù)交通燈系統(tǒng)的控制要求，如圖所示十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路圖，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的交通燈系統(tǒng)的控制功能。5.輸入/輸出端口接線6.plc控制程序設(shè)計(jì)分析控制要求確定i/o設(shè)備選擇p

10、lc分配i/o、設(shè)計(jì)電氣圖編寫(xiě)流程圖設(shè)計(jì)梯形圖編制程序清單輸入程序并檢查調(diào)試滿足ny聯(lián)機(jī)調(diào)試滿足nn編制技術(shù)文件交付使用設(shè)計(jì)控制柜現(xiàn)場(chǎng)連接4 實(shí)現(xiàn)效果 1.原系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果系統(tǒng)上電后，交通指揮信號(hào)控制系統(tǒng)由由一個(gè)3位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa1控制。sa1手柄指向左45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-1接通，交通指揮系統(tǒng)開(kāi)始按常規(guī)正常控制功能工作，按照如圖所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時(shí)，南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示牌同時(shí)顯示相應(yīng)的指示燈剩余時(shí)間值。sa1手柄指向中間0º時(shí)，接點(diǎn)sa1-2接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。sa1手柄指向右45&

11、#186;時(shí)，接點(diǎn)sa1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。2.修改程序?qū)崿F(xiàn)效果能實(shí)現(xiàn)紅綠燈的最后十秒鐘分別進(jìn)行十秒倒計(jì)時(shí)，并且其他時(shí)間不顯示數(shù)字。五.心得體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)的作品是十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制，由我們?nèi)藞F(tuán)隊(duì)共同完成。此次課程設(shè)計(jì)提高了我們查閱資料、選用公式和完成方案的能力。剛一接手題目，我們很迷茫，不知從何入手，而且準(zhǔn)備工作也是不足。只得耐心地查閱各種相關(guān)資料，分析各道題目的側(cè)重點(diǎn)，結(jié)合我們團(tuán)隊(duì)特點(diǎn)，從而選定了十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制。在初步方案的構(gòu)思中，慎重考慮設(shè)計(jì)方法，推敲過(guò)后才有定計(jì)。仔細(xì)閱讀搜集的資料，避免不利

12、因素后，才形成我們獨(dú)特的方案。這一過(guò)程，我們團(tuán)隊(duì)的分工合作得到很大考驗(yàn)。此次課程設(shè)計(jì)讓我們明白了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。個(gè)人的能力、精力總是有限的，專注的領(lǐng)域也是不同的，這時(shí)分工合作顯得尤其重要。合理的工作分配，讓隊(duì)員們充分發(fā)揮專長(zhǎng)，縮短了完成題目的時(shí)間，加深了查閱資料的深度，提高了完成作品的效率。當(dāng)然，這些也離不開(kāi)設(shè)計(jì)方案的集思廣益。而在完成作品的過(guò)程中，也加深了隊(duì)員間的了解。友誼的氛圍中，也使工作輕松起來(lái)?？傊?，團(tuán)隊(duì)合作不是口上說(shuō)說(shuō)而已，真正體驗(yàn)后才知那是何等高效的境界。此次課程設(shè)計(jì)讓我們的知識(shí)從理論上升到了應(yīng)用層次。書(shū)本上我們學(xué)到了很多，但是卻有點(diǎn)一知半解，而只有自己親自體驗(yàn)過(guò)后才能明白透徹，真正掌握。我們回顧過(guò)去的知識(shí)，才猛然發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)際是如此的不同。很多知識(shí)在用中不得不考慮實(shí)際條件，在這一過(guò)程也加深了我們對(duì)原有知識(shí)的了解。所以，這是對(duì)我們知識(shí)的鞏固，也使我們溫故而知新。總之，本次課程設(shè)計(jì)使我們綜合能力得到大大提高，這是一次難忘的體驗(yàn)，將深深影響我們。五.參考文獻(xiàn)1 陳以定. 電