微型計算機原理與接口技術課程設計報告智能交通燈控制系統(tǒng)設計(已修改)
2025-08-18 01:11 本頁面
【正文】 摘 要根據(jù)十字路口交通燈的控制要求，采用PLC 設計實現(xiàn)正常交通的時序控制，通過傳感器完成對交通異常狀況的智能判別及處理。在系統(tǒng)的設計中，主要使用了PLC 可編程序控制器和傳感器相結合的一種智能控制方法，使用壓軸式傳感器采集車輛脈沖，用PLC 高速計數(shù)器對脈沖進行計數(shù)，根據(jù)取得的數(shù)據(jù)運用一定的智能控制原則自動調(diào)節(jié)紅綠燈的時間長度，最大限度地減少車輛滯留現(xiàn)象，較好地解決了車流量不均衡、不穩(wěn)定問題。仿真結果表明，該系統(tǒng)設計方案可以達到預期目標。 關鍵詞：可編程控制器，交通燈，智能控制系統(tǒng)目 錄摘要 ………………………………………………………………………ⅠAbstract …………………………………………………………………Ⅱ第1章 設計要求 ……………………………………………………………1 課題背景 …………………………………………………………1 控制要求 ……………………………………………………………1第2章 總體框圖 ………………………………………………………3 方案的確定 …………………………………………………3 原理框圖 …………………………………………………………3 元件簡介 …………………………………………………………3第3章 智能交通燈的實現(xiàn) …………………………………………………7 車輛的檢測…………………………………………………………7 PLC具體設計……………………………………………………7 I/O引腳分配及接口電路…………………………………………10 PLC故障防范………………………………………………………11 PLC程序與編寫………………………………………………………13總結 …………………………………………………………………………21參考文獻 ………………………………………………………………22致謝…………………………………………………………………………23附錄 …………………………………………………………………………24第1章 設計要求 控制要求一、 信號燈及顯示時間的數(shù)碼管受開關控制，一個啟動按鈕控制其啟動，一個停止按鈕控制其停止。二、 信號燈分為東西向直通紅燈、直通黃燈、直通綠燈、左轉紅燈、左轉黃燈、左轉綠燈各兩個；南北向直通紅燈、直通黃燈、直通綠燈、左轉紅燈、左轉黃燈、左轉綠燈各兩個。三、 工作過程。初始狀態(tài)：信號燈全部滅；顯示某方向信號燈工作的時間用數(shù)碼管來顯示，初始顯示為0，以表示等待時間控制信號的輸入。工作狀態(tài)：信號燈及數(shù)碼管由一個啟動按鈕控制其啟動，啟動后信號燈及數(shù)碼管自動循環(huán)運行；按下停止按鈕后，回到初始狀態(tài)。特殊情況由五個按鈕控制不同情況的應對程序啟動，當車輛行駛數(shù)量回到正常時，通過一個按鈕使其停止，程序執(zhí)行正常工作時的程序。正常工作：周期前半段。南北向直通道與左轉道紅燈亮，并維持63s。在南北向紅燈亮的同時：東西向左轉紅燈亮35s，然后變?yōu)樽筠D綠燈亮23s，閃亮3s,之后左轉黃燈亮2s。東西向直通綠燈亮29s，閃亮3s，直通紅黃燈亮2S,然后直通紅燈亮29s。周期后半段。東西向直通道和左轉道紅燈亮，并維持54s。在東西向紅燈時的同時：南北向左轉紅燈亮30s，然后變?yōu)樽筠D綠燈亮19s，閃亮3s，之后左轉黃燈亮2s；南北向直通綠燈亮24s，閃亮3s,之后直通黃燈亮2s，然后直通紅燈亮25s。然后信號燈按以上方式周而復始地工作；同時南北向、東西向的數(shù)碼管顯示綠燈最后3s,黃燈2s,紅燈最后3s，起著提醒作用?？刂七^程如圖1 所示。南北向東西向直通道左轉道直通道左轉道紅燈63s紅燈63s綠燈29s綠 3s黃 2s紅燈29s紅燈35s綠燈23s3s2s閃黃紅燈54s紅燈54s綠燈24s3s2s紅燈30s紅燈25s綠燈19s3s2s綠閃黃黃燈綠閃圖1 交通燈控制過程交通燈智能儀器會在交通燈程序執(zhí)行前進行測量車輛擁擠程度，當東西與南北車輛正常時它會執(zhí)行正常工作的程序。東西車道擁擠時，智能交通燈會增加東西車道綠燈的時間，減少南北車道綠燈時間。擁擠程度分為兩種，車輛擁擠程度越高，增加綠燈時間越多，但交通燈的整體周期不變。南北車道擁擠時，智能交通燈會增加南北車道綠燈的時間，減少東西車道綠燈時間。其擁擠程度也分為兩種，車輛擁擠程度越高，增加綠燈時間越多，交通燈的整體周期不變。當有突發(fā)事件發(fā)生時，如急救等，智能交通燈系統(tǒng)會使東西與南北交通燈全部變?yōu)榧t燈，直到急救車開過停止紅燈，交通燈回到正常，程序重新開始執(zhí)行。第2章 總體框圖 方案的確定單片機的控制系統(tǒng)在多數(shù)場合下，被控對象主要是開關量順序控制和邏輯控制，通過對不同時間的控制變量及由被控變量形成的反饋變量經(jīng)一定邏輯組合而完成控制，亦即被控對象的實現(xiàn)是有關邏輯關系的實現(xiàn)，并不一定有時間的先后。實現(xiàn)開關量順序控制和邏輯控制較為煩瑣，程序的結構和編制較為復雜，調(diào)試困難，要有相當?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行；可編程控制器PLC 采用了“循環(huán)掃描”工作方式，是一種可編程的控制器，相當于一種控制設備，考慮到有效地緩解交通擁擠、實現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制應用，采用PLC 實現(xiàn)交通燈的控制，其特點是非?？煽?，容易實現(xiàn)開關量順序控制和邏輯控制，具有很高的工作可靠性和抗干擾能力，使得系統(tǒng)在交通燈設計方案中成為首選方案。 原理框圖各路口探測器變送器PLC模塊各信號燈電源圖2 交通燈控制系統(tǒng)原理框圖 元件簡介一、 PLC的基本概念可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來
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