可編程控制器應(yīng)用論文

WordWord資料用 控制的交通信號(hào)燈摘要：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)用上來實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過往車輛的正常運(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Word資料WordWord資料目錄.、廣， 、.刖言第一章的概述的簡介的用途與特點(diǎn)的用途的特點(diǎn)第二章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要第三章十字路口交通信號(hào)燈的具體設(shè)計(jì)1字路口交通信號(hào)燈的控制要求十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路圖硬件控制電路設(shè)計(jì)控制程序設(shè)計(jì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖十字路口交通信號(hào)燈 的程序設(shè)計(jì)說明第四章交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢選擇硬件描述語言設(shè)計(jì)的優(yōu)勢紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)功能描述紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)的 模塊時(shí)鐘脈沖發(fā)生電路計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路倒計(jì)時(shí)控制電路紅紅燈信號(hào)控制電路建立程序包第五章課程總結(jié)附錄

程序代碼附錄一：交通信號(hào)燈控制的梯形圖附錄二：紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)的謝辭參考文獻(xiàn)程序代碼前言當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在世紀(jì)就已出現(xiàn)了。年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。 年，英國機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 年月日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成， 年始安裝于紐約市號(hào)大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。第章概述可編程控制器（）是在繼電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，它以微處理為核心，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為一體，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。從原來具有邏輯控制、順序控制等功能，發(fā)展到現(xiàn)在已具有模擬量輸入輸出、定位控制、旋轉(zhuǎn)角度檢測、高速計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能。使用面向控制過程、面向用戶的“自然語言”編程，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，簡單易懂，操作方便，是可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。的簡介是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置是帶有存儲(chǔ)器可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令進(jìn)行邏輯運(yùn)算順序控制定時(shí)計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形式一體易于拓展其功能的原則設(shè)計(jì)。事實(shí)上就是以嵌入式為核心配以輸入輸出等模塊可以方便的用于工業(yè)控制領(lǐng)域的裝置。與機(jī)器人計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)與制造一起作為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱。的用途與特點(diǎn)的用途的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置使其應(yīng)用受到限制。但近年來由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降使 的成本下降同時(shí)又由于的功能大大增強(qiáng)使 的應(yīng)用越來越廣泛廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機(jī)械制造、汽車、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。 的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類型：（）順序控制這是應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制?？蓱?yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書機(jī)械、隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，的功能也越來越強(qiáng)大，更多地具有計(jì)算機(jī)的功能，所以又簡稱（ ），但是為了不和切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。（）運(yùn)動(dòng)控制制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模版。在多數(shù)情況下，把掃描目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模版塊，其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運(yùn)動(dòng)平滑。相對(duì)來說，位置控制模塊比計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（）裝置體積更小，價(jià)格更低，速度更快，操作方便。（）閉環(huán)過程控制能控制大量的物理參數(shù)，如溫度、壓力、速度和流量等。ID模塊的提供使具有閉環(huán)控制功能即一個(gè)具有控制能力的 可用于過程控制。當(dāng)過程控制中某一個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí) 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出把變量保持在設(shè)定值上。（）數(shù)據(jù)處理在機(jī)械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的 和計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（）設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。著名的日本 公司推出的 、、系列，已將控制功能作為 的一部分。為了實(shí)現(xiàn) 和 設(shè)備之間內(nèi)部數(shù)據(jù)自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。通過窗口軟件，用戶可以獨(dú)自編程，由 送至設(shè)備使用。美國公司的 設(shè)備新機(jī)種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的。預(yù)計(jì)今后幾年 系統(tǒng)將變成以 為主體的控制和管理系統(tǒng)。（）通信和聯(lián)網(wǎng)為了適應(yīng)國外近幾年來興起的工廠自動(dòng)化（A系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（）及集散控制系統(tǒng)（）等發(fā)展的需要，必須發(fā)展之間，和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間的通信功能。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電故障時(shí)的對(duì)策。的特點(diǎn)（）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高繼電接觸器控制系統(tǒng)雖具有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸頭，使設(shè)備連線復(fù)雜，由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動(dòng)及觸頭在開閉時(shí)受電弧的損害大大降低了系統(tǒng)的可靠性。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 ,因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。而采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器件來完成，大部分繼電器和復(fù)雜的連線被軟件程序所取代，故壽命長，可靠性大大提高。配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來的功能單元大量涌現(xiàn)，使?jié)B透到了位置控制、溫度控制、等各種工業(yè)控制中。加上通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。體積小，重量輕，能耗低以超小型 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 0重量小于 0功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。第二章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)能夠控制十二盞交通信號(hào)燈的模擬系統(tǒng)。并且要求交通信號(hào)燈按照交通規(guī)則的模試來運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)通過控制六個(gè)交通燈就好了。內(nèi)容：因?yàn)楸菊n程設(shè)計(jì)是交通燈的單片機(jī)控制設(shè)計(jì)，所以要了解實(shí)際交通燈的變化情況和規(guī)律。假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。然后轉(zhuǎn)狀態(tài)南北紅燈，東西綠燈通車。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)東西綠燈滅，黃燈閃爍幾次，南北仍然紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3南北綠燈通車，東西紅燈。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)4南北綠燈滅，閃幾次黃燈，東西仍然紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要我們?cè)趯W(xué)習(xí)了的大量的相關(guān)知識(shí)后，要能夠把其運(yùn)用在實(shí)際訓(xùn)練當(dāng)中。當(dāng)然要設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、可靠、簡潔的控制系統(tǒng)，需要豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則）最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。）保證控制系統(tǒng)的高可靠、安全。）滿足上面條件的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和維修方便。）選擇時(shí)，要考慮生產(chǎn)和工藝改進(jìn)所需的余量?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容選擇合適的用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象。分配,設(shè)計(jì)電氣接線圖，考慮安全措施。選擇適合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序調(diào)試程序一個(gè)是模擬調(diào)試，一個(gè)是聯(lián)機(jī)調(diào)試。設(shè)計(jì)控制柜，編寫系統(tǒng)交付使用的技術(shù)文件，說明書、電氣圖、電氣元件明細(xì)表。驗(yàn)收、交付使用?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1流程圖功能說明）分析生產(chǎn)工藝過程。）根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，分配 。）選擇。）設(shè)計(jì) 接線圖以及電氣施工圖。）程序設(shè)計(jì)和控制柜接線施工。2 程序設(shè)計(jì)的步驟）對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，最好繪制編程流程圖，相當(dāng)于設(shè)計(jì)思路。）設(shè)計(jì)梯形圖。）程序輸入 模擬調(diào)試，修改，直到滿足要求為止。）現(xiàn)場施工完畢后進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直至可靠地滿足控制要求。）編寫技術(shù)文件）交付使用。3設(shè)計(jì)步驟框圖如下：

四、控制系統(tǒng)執(zhí)行程序的過程及特點(diǎn)執(zhí)行程序的過程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。1輸入采樣階段在輸入采樣階段，以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時(shí)輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。2程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段， 對(duì)程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對(duì)于元件映象寄存器來說，其內(nèi)容會(huì)隨程序執(zhí)行的過程而變化。3輸出刷新階段程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。因此，在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。這方式稱為集中采樣，即在一個(gè)掃描周期內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。在用戶程序中如果對(duì)輸出結(jié)果多次賦值，則最后一次有效。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新。在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸出映象寄存器中。這種方式稱為集中輸出。對(duì)于小型L其點(diǎn)數(shù)較少，用戶程序較短，一般采用集中采樣、集中輸出的工作方式，雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但使工作時(shí)大多數(shù)時(shí)間與外部輸入輸出設(shè)備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。而對(duì)于大中型L其點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶程序較長，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，可以采用定期采樣、定期輸出方式，或中斷輸入、輸出方式以及采用智能接口等多種方式。從上述分析可知，當(dāng)?shù)妮斎攵溯斎胄盘?hào)發(fā)生變化到輸出端對(duì)該輸入變化作出反應(yīng)，需要一段時(shí)間，這種現(xiàn)象稱為輸入/輸出響應(yīng)滯后。對(duì)一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。應(yīng)該注意的是，這種響應(yīng)滯后不僅是由于掃描工作方式造成，更主要是輸入接口的濾波環(huán)節(jié)帶來的輸入延遲，以及輸出接口中驅(qū)動(dòng)器件的動(dòng)作時(shí)間帶來輸出延遲，同時(shí)還與程序設(shè)計(jì)有關(guān)。滯后時(shí)間是設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意把握的一個(gè)參數(shù)。

第三章十字路口交通信號(hào)燈的具體設(shè)計(jì)十字路口交通信號(hào)燈的控制要求隨著城市和經(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)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)場示意圖如圖 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。）采用 構(gòu)成十字路口的南北向和東西北YOY1Y2東Y4Y5Y6北YOY1Y2東Y4Y5Y6?l?l@l交通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ鳎凑杖鐖D所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。手柄指向中間。時(shí)，接點(diǎn) 接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，。 手柄指向右°時(shí)，接點(diǎn)接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮。圖交通燈現(xiàn)場示意圖）正?？刂茣r(shí)①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）。②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。③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。

信號(hào)燈動(dòng)作的時(shí)序圖如圖 所示，它是按信號(hào)燈置與置兩種狀態(tài)繪制的，置表示信號(hào)燈點(diǎn)亮。南北綠燈 ULlU 11南北黃燈 1 1 1 1 1 南北紅燈 1 1東西綠燈 ! lJ UITLTLj 1 1 1 1 1 1東西黃燈 III 1 1 1 1 1 1 1 1東西紅燈 ； 7-1 , I I 1 Tl：0.5s 1 [ 1 仃=三區(qū) 1 [!—— 雜 T3% # 爾 火 TV n* * dC0=3^ T4=25e T5：0.5s 77.2s13=2s T6：0.5s圖 十字路口交通燈正常工作時(shí)序）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)地址說明文字符號(hào)信號(hào)地址說明交通燈正常工作控制開關(guān)南北向綠燈指示南北向交通燈常綠控制開關(guān)南北向黃燈指示東西向交通燈常綠控制開關(guān)南北向紅燈指示東西向綠燈指示東西向黃燈指示東西向紅燈指示表 十字路口交通燈控制信號(hào)說明十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路圖開關(guān)合上后，東西綠燈亮后閃滅；黃燈亮滅；紅燈亮；綠燈亮…循環(huán)，對(duì)應(yīng)東西綠黃燈亮?xí)r南北紅燈亮接著綠燈亮后閃滅；黃燈亮后，紅燈又亮……循環(huán)，

CSJ73LTADCi34UADIT「A□占富:收但一CSJ73LTADCi34UADIT「A□占富:收但一uM'iiDC3BUHDELT74LS12aSSqTWT圖 十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路圖根據(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。硬件控制電路設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。了解各個(gè)控制對(duì)象的驅(qū)動(dòng)要求，如：驅(qū)動(dòng)電壓的等級(jí)、負(fù)載的性質(zhì)等；分析對(duì)象的控制要求，確定輸入輸出接口（）數(shù)量；確定所控制參數(shù)的精度及類型，如：對(duì)開關(guān)量、模擬量的控制、用戶程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量等，選擇適合的 機(jī)型及外設(shè)，完成 硬件結(jié)構(gòu)配置。根據(jù)上述硬件選型及工藝要求，繪制 控制電路接線圖，編制 接口功能表。據(jù)信號(hào)控制要求， 分配及其接線如圖 所示。

Y6SB-Y5X3M-Y4X2FXCOM2Y6SB-Y5X3M-Y4X2FXCOM2X1 Y2X0RUNCOMNY1Y0220VACLCOM1南北紅燈南北黃燈南北綠燈東西紅燈東西黃燈東西綠燈電源圖十字路口交通信號(hào)燈外部分配及其接線圖中用一個(gè)輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)信號(hào)燈，如果輸出點(diǎn)的輸出電流不夠，可以用一個(gè)輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)一個(gè)信號(hào)燈，也可以在輸出端增設(shè)中間繼電器，由中間繼器再去驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈。控制程序設(shè)計(jì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移在設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的程序時(shí)，僅僅采用簡單的邏輯處理已經(jīng)很難保證程序的正確性和易讀性，所以就需要采用別的方法來編制程序。為了保證程序邏輯的正確以及程序的易讀性，我們可以將一個(gè)控制過程分為若干個(gè)階段，在每一個(gè)階段均設(shè)立一個(gè)控制標(biāo)志，當(dāng)每一個(gè)階段執(zhí)行完畢，就啟動(dòng)下一個(gè)階段的控制標(biāo)志，將本階段的控制標(biāo)志清除。所謂“狀態(tài)”是指特定的功能，因此狀態(tài)轉(zhuǎn)移實(shí)際上就是控制系統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)移。機(jī)電自控系統(tǒng)中機(jī)械的自動(dòng)工作循環(huán)過程就是電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)自動(dòng)、有序、逐步轉(zhuǎn)移的過程。這種功能流程圖完整地表現(xiàn)了控制系統(tǒng)的控制過程，各狀態(tài)的功能、狀態(tài)轉(zhuǎn)移順序和條件，它是應(yīng)用控制程序設(shè)計(jì)的極好工具。的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖 十字路口交通信號(hào)燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖十字路口交通信號(hào)燈 的程序設(shè)計(jì)說明據(jù)圖 所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，說明十字路口交通信號(hào)燈 的程序設(shè)計(jì)。） 開始運(yùn)行時(shí)， 產(chǎn)生一初始脈沖，使初始狀態(tài)置1）當(dāng)手柄指向中間。時(shí)，觸點(diǎn)接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮。）當(dāng) 手柄指向右。時(shí)，觸點(diǎn)接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮。）當(dāng) 手柄指向左。時(shí)，觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 和，使和置1同時(shí)在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位，線圈得電南北綠燈亮與此同時(shí)線圈得電，東西紅燈亮。）延時(shí)后，轉(zhuǎn)移條件閉合，狀態(tài)從轉(zhuǎn)移到，使置，同時(shí)驅(qū)動(dòng)記時(shí)，而 在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位。）延時(shí)后，轉(zhuǎn)移條件閉合，狀態(tài)從轉(zhuǎn)移，使置產(chǎn)生接通和斷開的時(shí)針脈沖信號(hào)，從而使南北綠燈閃爍，同時(shí)驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器記數(shù)，若記數(shù)次數(shù)未到三次，的常閉觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到2繼續(xù)循環(huán)共計(jì)三次。）次數(shù)到三， 常開觸點(diǎn)閉合，狀態(tài)由 轉(zhuǎn)移到2使置同時(shí)在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位， 線圈得電南北黃燈亮。）延時(shí)后，轉(zhuǎn)移條件 閉合，一方面狀態(tài)從 轉(zhuǎn)移到2使置1在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位，線圈得電南北紅燈亮，計(jì)數(shù)器復(fù)位。另一方面狀態(tài)轉(zhuǎn)移到，使置同時(shí)在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位，線圈得電東西綠燈亮。）延時(shí)后，轉(zhuǎn)移條件閉合，狀態(tài)從轉(zhuǎn)移到，使置，同時(shí)驅(qū)動(dòng)記時(shí)，而 在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位。）延時(shí)后，轉(zhuǎn)移條件閉合，狀態(tài)從轉(zhuǎn)移，使置產(chǎn)生接通和斷開的時(shí)針脈沖信號(hào)，從而使東西綠燈閃爍，同時(shí)驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器記數(shù)，若記數(shù)次數(shù)未到三次，的常閉觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到3繼續(xù)循環(huán)共計(jì)三次。）次數(shù)到三， 常開觸點(diǎn)閉合，狀態(tài)由 轉(zhuǎn)移到3使置同時(shí)在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位， 線圈得電東西黃燈亮，計(jì)數(shù)器 復(fù)位。）延時(shí)后，回到初始狀態(tài) 進(jìn)行循環(huán)執(zhí)行。第四章交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢交通系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢就是要提高通行能力，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，開展智能化運(yùn)輸和環(huán)保專項(xiàng)技術(shù)的研究，并且要做到以人為本，重點(diǎn)開展交通安全技術(shù)的研究，在這個(gè)過程中要確定經(jīng)濟(jì)合理的目標(biāo)，促進(jìn)新材料的廣泛應(yīng)用和開發(fā)。選擇 硬件描述語言設(shè)計(jì)的優(yōu)勢首先，簡單地介紹一下什么是 硬件描述語言。 的英文全稱是（ n 。是設(shè)計(jì)中使用最多的語言之一，它具有很強(qiáng)的電路描述和建模能力，能從多個(gè)層次對(duì)數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行建模和描述，從而大大地簡化了硬件設(shè)計(jì)任務(wù)，提高了設(shè)計(jì)效率和可靠性。其次，這次設(shè)計(jì)選用硬件描述語言的優(yōu)勢就在于傳統(tǒng)的用原理圖設(shè)計(jì)電路的方法具有直觀形象的優(yōu)點(diǎn)，但如果所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的規(guī)模比較大，或者設(shè)計(jì)軟件不能提供設(shè)計(jì)者所需的庫單元時(shí)，這種方法就顯得很受限制了。而且用原理圖表示的設(shè)計(jì)，通用性、可移植性也比較弱，所以在現(xiàn)代的設(shè)計(jì)中，越來越多地采用了基于硬件描述語言的設(shè)計(jì)方式。利用硬件描述語言來設(shè)計(jì)電路，使探測各種設(shè)計(jì)方案變成一件很容易的事，因?yàn)橹恍枰獙?duì)描述語言進(jìn)行修改，這比更改電路原理圖要容易實(shí)現(xiàn)得多。紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)功能描述在交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)中，外部硬件電路方面主要包括：兩組紅綠燈、兩組顯示器（見圖）。軟件方面包括：（）電路合成模塊的概念：將交通燈信號(hào)系統(tǒng)劃分成若干個(gè)小電路，編寫每一個(gè)模塊的 程序代碼，并將各個(gè)小電路相連接。這樣可以增加程序的調(diào)試速度，同時(shí)也能夠?qū)⒐ぷ骷?xì)分，以提高編程速度（見圖、圖）。（）參數(shù)化的概念：針對(duì)不同時(shí)段的交通流量，可以調(diào)整紅綠燈電路（增加或者減少電路的計(jì)數(shù)時(shí)間），以增加程序的靈活性。東

東

=============

電患廠

紅黃綠卷重南一綠怒e里黃也紅綠黃紅

=============西南圖 十字路口示意圖東西及南北

方向信號(hào)燈時(shí)鐘發(fā)生電路時(shí)鐘輸入端系統(tǒng)復(fù)位端東西及南北

方向信號(hào)燈時(shí)鐘發(fā)生電路時(shí)鐘輸入端系統(tǒng)復(fù)位端東西及南北

方向倒計(jì)時(shí)8T_BUTTI東西及南北

方向倒計(jì)時(shí)8T_BUTTI> 倒計(jì)時(shí)控制電路圖■■■交通信號(hào)燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，由交通信號(hào)燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖可知，該系統(tǒng)由個(gè)子電路組成。其中包括：時(shí)鐘發(fā)生電路；計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路；倒計(jì)時(shí)控制電路；紅綠燈信號(hào)控制電路。圖 交通信號(hào)燈系統(tǒng)模塊圖由圖可以看出系統(tǒng)大體的工作程序是：首先由時(shí)鐘發(fā)生電路產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，為下面三個(gè)子電路提供同步工作信號(hào)。接收到時(shí)鐘信號(hào)的紅綠燈信號(hào)控制電路開始工作，并將產(chǎn)生的重新計(jì)數(shù)的輸出使能控制信號(hào)發(fā)送給計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路和倒計(jì)時(shí)控制電路，同時(shí)還會(huì)將目前電路產(chǎn)生的狀態(tài)信號(hào)發(fā)送給前者。接收到重新計(jì)數(shù)的信號(hào)后計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路就會(huì)負(fù)責(zé)產(chǎn)生計(jì)數(shù)器所需要的計(jì)數(shù)值，并將這一數(shù)值發(fā)送給倒計(jì)時(shí)控制電路，由它利用發(fā)光二極管顯示倒計(jì)時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)完畢，倒計(jì)時(shí)控制器就會(huì)負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)送給紅綠燈信號(hào)控制電路進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)，之后循環(huán)這一過程。紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)的 模塊時(shí)1脈沖發(fā)生電路在紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)中，大多數(shù)的情況是通過自動(dòng)控制的方式指揮交通的。因此，為了避免意外事件的發(fā)生，電路必須給出一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘（ ）才能讓系統(tǒng)正常的工作。因此， 時(shí)鐘發(fā)生電路（見圖）最主要的功能就是產(chǎn)生一些穩(wěn)定的輸出信號(hào)，并將其用做后面幾個(gè)電路的使能控制與同步信號(hào)。:系統(tǒng)內(nèi)部自復(fù)位信號(hào)。系統(tǒng)輸:系統(tǒng)內(nèi)部自復(fù)位信號(hào)。系統(tǒng)輸系統(tǒng)輸出信號(hào)::將外部的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理;:產(chǎn)生每秒一個(gè)的脈沖信號(hào);:產(chǎn)生每秒一個(gè)脈沖的時(shí)鐘信號(hào)。

經(jīng)仿真后得到的時(shí)序圖見圖、圖）Ref:經(jīng)仿真后得到的時(shí)序圖見圖、圖）Ref:，2.[lrnw-e^-ena_scanbis昌 公口國回卷瞄聞國蠹解口黨，鼐寥鴛眼bis昌 公口國回卷瞄聞國蠹解口黨，鼐寥鴛眼的時(shí)鐘信號(hào)后，產(chǎn)生了周期為一秒的脈沖信號(hào)，產(chǎn)生了周期為一秒的脈沖時(shí)鐘信號(hào)。在這段程序的設(shè)計(jì)過程中最大的特點(diǎn)就是引用了參數(shù)化的概念，即使用了常數(shù)。常數(shù)的定義和設(shè)置主要是為了使程序更容易閱讀和修改，只要改變了常量的數(shù)值，使用到該常數(shù)的地方都會(huì)隨著更新而使用新的常數(shù)值。這就使設(shè)計(jì)的靈活性增強(qiáng)了。例如程序中用到的：第一句就是將設(shè)為常數(shù)’‘這個(gè)數(shù)值是可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要任意設(shè)定的。第二句是定義一個(gè)信號(hào)，它的位數(shù)就是因?yàn)橹霸O(shè)定的值為2所以信號(hào)的位數(shù)就是位。如果想增減信號(hào)的位數(shù)，只需要改動(dòng)常數(shù)的賦值就可以了。計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路當(dāng)通過交通路口時(shí)，如果能在一個(gè)方向增添一個(gè)倒計(jì)時(shí)顯示器對(duì)車輛、行人加以提示，可能會(huì)有更好的效果。因此計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路見圖最主要的功能就是負(fù)責(zé)輸出顯示器需要的數(shù)值（即倒數(shù)的秒數(shù)值），作為倒計(jì)時(shí)顯示器電路的計(jì)數(shù)秒數(shù)。

SIGHHLD2RESET；SIGHHLD2RESET；<-RESETCLK:;<-CLKEHR_SCRH；<-EHR_SCRH LORD[7..0]RECOUNT:;<-RECOUHT0LORD[7.ST圖計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路模塊圖系統(tǒng)輸入信號(hào)：l由外部信號(hào)發(fā)生器提供 的時(shí)鐘信號(hào)；:系統(tǒng)內(nèi)部自復(fù)位信號(hào)；:接收由時(shí)鐘發(fā)生電路提供的 的時(shí)鐘脈沖信號(hào)；o接收由交通燈信號(hào)控制電路產(chǎn)生的重新計(jì)數(shù)的使能控制信號(hào);:接收由交通燈信號(hào)控制電路產(chǎn)生的狀態(tài)信號(hào)。系統(tǒng)輸出信號(hào)：l負(fù)責(zé)產(chǎn)生計(jì)數(shù)器所需要的計(jì)數(shù)數(shù)值。經(jīng)仿真后得到的時(shí)序圖見圖：流量情況下，東西及南北方向紅燈、黃燈和綠燈需要維持的秒數(shù)分別是、東西方向紅燈設(shè)定為東西方向黃燈設(shè)定為東西方向綠燈設(shè)定為南北方向紅燈設(shè)定為南北方向黃燈設(shè)定為南北方向綠燈設(shè)定為“ ”時(shí)，南北方向綠燈亮“ ”時(shí)，南北方向黃燈亮“ ”時(shí)，南北方向紅燈亮“ ”時(shí)，東西方向紅燈亮“ ”時(shí)，東西方向黃燈亮“ ”時(shí)，東西方向綠燈亮當(dāng)外部信號(hào)發(fā)生器提供了的時(shí)鐘信號(hào)，并且重新計(jì)數(shù)信號(hào)為“”時(shí) 信號(hào)就會(huì)按照預(yù)先設(shè)置的數(shù)值逐遞減直至減到零為止當(dāng)下一個(gè)重新計(jì)數(shù)信號(hào) 再次為“”時(shí)，會(huì)重復(fù)此過程。在這段程序的設(shè)計(jì)中用到了 語句，它的用法就是將已經(jīng)定義的數(shù)值 轉(zhuǎn)換成位 的表示方法。例如程序中：就是將十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的，這就使設(shè)計(jì)減少了很多不必要的麻煩。倒計(jì)時(shí)控制電路通過日常生活中的觀察，我發(fā)現(xiàn)在一些交通路口已經(jīng)開始使用倒計(jì)時(shí)顯示器，它們的作用就是用來提示車輛行人目前還有多長時(shí)間信號(hào)燈會(huì)發(fā)生變化這樣車輛行人就可以提前判斷是否有足夠的時(shí)間通過路口進(jìn)而就可以避免很多意外事故的發(fā)生。例如：南北方向綠燈，車輛處于正常行駛中，東西方向紅燈，車輛處于等待中，若南北方向行駛的車輛看到倒計(jì)時(shí)顯示器上可以通行的時(shí)間很短，可能就會(huì)放慢速度等待下一次通行，這樣在東西方向綠燈時(shí)，車輛就能夠正常行駛，不會(huì)為等待南北方向強(qiáng)行的車輛而耽誤更多的時(shí)間。如此循環(huán)下去，道路就會(huì)暢通無阻了。考慮到有些路口的交通擁堵現(xiàn)象較為嚴(yán)重，車輛會(huì)在道路上排成很長的一隊(duì)，這樣排在較遠(yuǎn)距離的司機(jī)就很難看清楚倒計(jì)時(shí)顯示器上變化的數(shù)字，有可能會(huì)影響到車輛之間的正常行駛。因此，如果采用發(fā)光二極管作為倒計(jì)時(shí)的顯示裝置就會(huì)使司機(jī)和行人一目了然，同樣也能夠起到很好的提示作用。所以， 倒計(jì)時(shí)控制電路見圖最主要的功能就是負(fù)責(zé)接收 電路輸出的值，然后將其轉(zhuǎn)換成 碼，并利用發(fā)光二極管顯示出來，讓車輛行人能夠清楚地知道再過多久信號(hào)燈就會(huì)發(fā)生變化。RESET>CLK》ENA_1HZ》RECOUNT》OAD[7..O]3HLD3<l_ED[24,.a<NEXT_STAT一一一一一RESETCLK l_ED[24..O]ENA_1HZ NEXT_STATERECOUNTLORD[7..O]TT0

圖倒計(jì)時(shí)控制電路系統(tǒng)輸入信號(hào)：l由外部信號(hào)發(fā)生器提供 的時(shí)鐘信號(hào)；:系統(tǒng)內(nèi)部自復(fù)位信號(hào)；_接收由時(shí)鐘發(fā)生電路提供的 的脈沖信號(hào)；o重新計(jì)數(shù)的使能控制信號(hào)；a負(fù)責(zé)接收計(jì)數(shù)器所需要的計(jì)數(shù)數(shù)值。系統(tǒng)輸出信號(hào)：e負(fù)責(zé)將計(jì)數(shù)數(shù)值轉(zhuǎn)換成 碼，并利用發(fā)光二極管顯示倒計(jì)時(shí)狀態(tài)；:當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)完畢后，負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，作為下一個(gè)狀態(tài)的觸發(fā)信號(hào)。經(jīng)仿真后得到的時(shí)序圖見圖0Ref:|1.3口口匚口口1127s |Time:|2.12s1.3000000127s

口_ _Name: Value: 1?Ref:|1.3口口匚口口1127s |Time:|2.12s1.3000000127s

口_ _Name: Value: 1?口s z'ps 3.口弓reset U|Interval:忖19.9999日73rns |4.0s 6.0sB.Os7.Us8.Usy.Os2^recountUena_1hz0elk1next_state0loadH19ledll/cnt_ffH17_RWB!nnnnnnnnnnn19(iffffff'18r：1FFFFFE)：：祚FFFFCR祚即FFE41FFFF雨)，F(xiàn)FFF印FFFFC口"FFFFH口)(WfF口口，1FFF甌(1FFFC：皿，1FFFR口口%：二"I7'；｛116'；｛1151:直1X'；｛112'；｛'11 ')('10'；｛'OF'｝；'OE'；｛'ODi"TOC圖 倒計(jì)時(shí)控制電路時(shí)序圖由倒計(jì)時(shí)控制電路的時(shí)序圖見圖可以看出，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)來臨后，在 脈沖信號(hào)的同時(shí)激勵(lì)下，會(huì)按照預(yù)先設(shè)置好的時(shí)間開始逐遞減，進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示。當(dāng)，則將與清零。當(dāng) 為上升沿觸發(fā)，且 與為時(shí)，將減的數(shù)值賦給 。當(dāng) 為上升沿觸發(fā)，且為時(shí)， 為時(shí)，減。這段程序是采用的就是查表的方法并且利用發(fā)光二極管進(jìn)行倒計(jì)時(shí)顯示如圖所示當(dāng)綠燈點(diǎn)亮開始計(jì)數(shù)后， 就會(huì)將減后的值賦給，之后又會(huì)從 語句中查找到相對(duì)應(yīng)的值再賦給顯示所剩余的時(shí)間。在程序編寫過程中運(yùn)用到了 語句，它可以將所賦的值轉(zhuǎn)換成整數(shù)。由圖可知是位的系統(tǒng)輸出信號(hào)，負(fù)責(zé)控制發(fā)光二極管的輸出，所以位的輸出信號(hào)可以分成七組控制發(fā)光二極管的顯示，其中“”為點(diǎn)亮，“”為熄滅。其對(duì)應(yīng)方式如下表所示：紅綠燈信號(hào)控制電路在紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)中，大多數(shù)的情況是通過自動(dòng)控制的方式指揮交通。但為了配合高峰時(shí)段，防止交通擁擠，有時(shí)還必須使用手動(dòng)控制，即讓交通警察

自行指揮交通。因此，紅綠燈信號(hào)控制電路見圖除了負(fù)責(zé)監(jiān)控路口紅綠燈之外，最主要的功能就是能夠利用開關(guān)來切換手動(dòng)與自動(dòng)的模式，讓交通警察能夠通過外部輸入的方式來控制紅綠燈交通信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)做。系統(tǒng)彳HLD4系統(tǒng)彳HLD4RESET一RESETCLK>JCLK RECOUNTT::RECOUNTENH_SCHH>一EHR_SCAN SIGN_STATE[2_.O]T:SIGN_STATEHR_XHZ》一EHR_XHZ RED[X..O]T:RED[J...O]FLASH_1HZ>一FLASH_1HZ GREEN[X..O]T:GREEN[X..M)一M TEI_I_OU[1_.O]T：'TEI_I_OW[J__5T_BUTT/一5T_BUTTEXT_STATE》一HEXT_STATE：由外部信號(hào)發(fā)生器提供 的時(shí)鐘信號(hào):系統(tǒng)內(nèi)部自復(fù)位信號(hào)；:接收由時(shí)鐘發(fā)生電路提供的 的時(shí)鐘脈沖信號(hào)；_接收由時(shí)鐘發(fā)生電路提供的 的脈沖信號(hào)；h接收由時(shí)鐘發(fā)生電路提供的 的脈沖時(shí)鐘信號(hào)；:手動(dòng)、自動(dòng)切換按鈕（1自動(dòng)、：手動(dòng)）；b紅綠燈狀態(tài)切換按鈕（在手動(dòng)操作下，每按一次按鈕就變換一個(gè)狀態(tài)）；:接收由倒計(jì)時(shí)控制電路提供的下一個(gè)狀態(tài)的觸發(fā)信號(hào)。系統(tǒng)輸出信號(hào)：e產(chǎn)生重新計(jì)數(shù)的輸出使能控制信號(hào)；:產(chǎn)生輸出狀態(tài)信號(hào)；e負(fù)責(zé)紅色信號(hào)燈的顯示；發(fā)光二極管組組組組組組組

:負(fù)責(zé)綠色信號(hào)燈的顯示；:負(fù)責(zé)黃色信號(hào)燈的顯示。經(jīng)仿真后得到的時(shí)序圖 見圖2QMAAfplus11filetditView AssignUtilitiesUptionsWindowHelp 0,ZlBIH號(hào)道cW?公口說修檢越聞國蠹倒口腐?篇寥鴛眼11*|司Time:伺字5三 ]Interval:回.苫占 ]70s

口Value:I2,0s 4.0s 6.0sI8.0s 10.0s 12.0s 14.0s 16.0s 18.0s 20.0s 22.0s 24.0?2^st_buttrr^-resetnext_statem2^st_buttrr^-resetnext_statemi^flash_1hzr^-ena_1hzena_scanelkrecountsign_stateredgreenyellowUUU001UU1H3H1H2HO圖 紅綠燈信號(hào)控制電路時(shí)序圖ru口卜XFL口nj1-Lruu口-LnFLT卜口1rufLnjnn_runnj口-uLRULTLRULRJULLFLA_LL[uLRunIW■1M唧IW■1M唧1IW■mm■唧!■■?IW■1W■IW■mm■圖顯示的是第三種狀態(tài)時(shí)東西方向紅燈亮、南北方向綠燈亮。紅綠燈信號(hào)控制電路的作用就是產(chǎn)生的一系列的控制信號(hào)去完成之前幾個(gè)模塊設(shè)定好的功能。建立程序包在程序設(shè)計(jì)語言中，程序的開始總會(huì)調(diào)用庫 來提供設(shè)計(jì)程序時(shí)所需要的基本命令。但是，如果要進(jìn)一步設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的程序時(shí)，庫中的命令可能就無法支持了。因此，可以設(shè)計(jì)一個(gè)子程序來滿足程序設(shè)計(jì)的需求。上述問題在硬件描述語言的設(shè)計(jì)中也存在，在 程序中的第一行就是要使用 設(shè)計(jì)好的庫文件但如果需要使用的元器件并不在庫中時(shí)，就只能自己定義了。一個(gè)程序包中至少應(yīng)該包含以下結(jié)構(gòu)中的一種：常數(shù)說明：如定義系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線通道的寬度。數(shù)據(jù)類型說明：主要用于在整個(gè)設(shè)計(jì)中通用的數(shù)據(jù)類型。元件定義:元件定義主要規(guī)定在設(shè)計(jì)中參與文件例化的文件接口界面。子程序：并入程序包的子程序有利于在設(shè)計(jì)中任一處進(jìn)行方便地調(diào)用。連接各個(gè)模塊

電路的工作就是將所有的子電路全部連接起來，進(jìn)行時(shí)序分析，當(dāng)程序完成后，再下載到G以便硬件電路的驗(yàn)證工作。經(jīng)仿真后得到的時(shí)序圖見圖3ColorLegend□Unassigned□UmoutedColorLegend□Unassigned□Umouted?——?Row&Col.FastTrack/DedicatedInput□RowFastTrack□ColumnFastTrack■NonassigridbleChipName:|light(EPF8282ALCEM-4：i 三］圖 連接各個(gè)模塊后的時(shí)序圖連接各個(gè)模塊后的時(shí)序圖見圖是綜合了上述 個(gè)模塊后仿真出來的波形。圖 顯示的也是狀態(tài)三時(shí)東西方向紅燈亮、南北方向綠燈亮，這與之前紅綠燈信號(hào)控制電路仿真出來的波形結(jié)果是相同的。管腳分配圖見圖倒圈邕亙匿超畫國通解蛹Q,魯空UnassignedNodestPins:IO|hld1:u1|LPM_ADD_SUB:2?17|addcore:adder|:67 ±Q|hld1:u1|LPM_ADD_SUB:247|addcore:adder|:71O|hld1:u1|LPM_ADD_SUB:2?17|addcore:adder|:75Q|hld1:u1|LPMADDSUB:2<17|addcore:adder|:79 :SelectedNode(5)tPin(s):<none>圖 連接各個(gè)模塊后的管腳分配圖第五章課程總結(jié)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；可現(xiàn)自動(dòng)控制，具有一定的智能性；對(duì)優(yōu)化城市交通具有一定的意義。本設(shè)計(jì)將各任務(wù)進(jìn)行細(xì)分包裝，使各任務(wù)保持相對(duì)獨(dú)立;能有效改善程序結(jié)構(gòu)，便于模塊化處理，使程序的可讀性、可維護(hù)性和可移植性都得到進(jìn)一步的提高。本設(shè)計(jì)采用了硬件描述語言文本輸入方式，在確立總體預(yù)期實(shí)現(xiàn)功能的前提下，分層次進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了三種顏色交通信號(hào)燈的交替點(diǎn)亮，以及時(shí)間的倒計(jì)時(shí)顯示，指揮行人和車輛安全通行。程序中所用到的數(shù)據(jù)均可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，修改靈活方便。通過此次設(shè)計(jì)，我對(duì)于硬件描述語言有了更深入地了解，也在原