【文章內(nèi)容簡介】 置了6 點(diǎn)同時100kHz 的高速計數(shù)功能，雙相計數(shù)時可以進(jìn)行4 倍頻計數(shù)，大大地提升了運(yùn)行速度。此外該型號PLC還有一些其它特殊功能：。 用于定位。 本章小結(jié) 本章提出了信號燈系統(tǒng)的總體構(gòu)思，并且提出了十字路口信號燈系統(tǒng)的具體構(gòu)成元素：東、西、南、北方向裝有主干道直行“紅綠黃”燈和左轉(zhuǎn)“紅綠黃”燈，人行道紅、綠燈和四個計數(shù)器以及手持式無線控制器。并且通過對PLC各個型號的對比以及從設(shè)計的實(shí)際要求出發(fā)選擇了PLC的具體型號。第3章 信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計 信號燈結(jié)構(gòu)設(shè)計本文以十字路口信號燈的PLC控制為主進(jìn)行研究。該課題中的十字路口信號燈包括南北方向左轉(zhuǎn)和直行紅黃綠燈和人行道紅綠燈各兩組，東西方向左轉(zhuǎn)紅黃綠燈以及人行道紅綠燈各兩組；東西、南北方向各有兩組七段數(shù)碼管顯示屏，由于同一方向控制時間相同，所以該方向兩組數(shù)碼管顯示時間完全相同。本節(jié)設(shè)計主要圍繞各個信號燈的工作時序圖和具體的PLC控制程序來做介紹，同時分配了各個信號燈以及數(shù)碼管的PLC端口。 工作時序圖1．南北方向?qū)τ谠摲较?，信號燈配置為左轉(zhuǎn)紅黃綠燈和直行紅黃綠燈以及人行道紅綠燈各兩組。直行紅黃綠燈控制直行車輛，同時左轉(zhuǎn)紅黃綠燈控制左轉(zhuǎn)車輛，兩組信號燈狀態(tài)相反，分別在不同時段放行直行以及左轉(zhuǎn)的車輛。本文采用的是以120s為周期。對于直行紅黃綠燈，該組信號燈的3個燈以綠燈（35s） 黃燈(5s) 紅燈（80s）依次循環(huán)。對于左轉(zhuǎn)紅黃綠燈，該組信號燈的3個燈以紅燈（40s） 綠燈（15s） 黃燈(5s) 紅燈（60s）依次循環(huán)。對于人行道紅綠燈，本設(shè)計配置了紅燈和綠燈兩種狀態(tài)，且該紅、綠燈各自均以紅燈（60s） 綠燈（60s）依次循環(huán)，并且與直行方向與左轉(zhuǎn)方向綠燈狀態(tài)相反。即對于某一車道，當(dāng)直行及左轉(zhuǎn)紅燈均亮?xí)r該側(cè)的人行道綠燈才亮，當(dāng)任一直行或左轉(zhuǎn)綠燈亮?xí)r該人行道都顯示為紅燈亮。該循環(huán)方式保證了車、人的有序通過，并充分保證了行人的人身安全。 南北方向信號燈工作時序圖2．東西方向東西方向的信號燈工作與南北方向呈對稱方式，行車與南北方向道路交替進(jìn)行。對于東西直行紅黃綠燈，該組信號燈的3個燈以紅燈（60s） 綠燈(35s) 黃燈（5s） 紅燈（20s）依次循環(huán)。對于東西左轉(zhuǎn)紅黃綠燈，該組信號燈的3個燈以紅燈（100s） 綠燈(15s) 黃燈（5s）依次循環(huán)。對于東西側(cè)人行道紅綠燈，各自以綠燈（60s） 紅燈（60s）依次循環(huán)，并且與直行方向與左轉(zhuǎn)方向綠燈狀態(tài)相反。 東西方向信號燈工作時序圖 可編程控制器I/O端口分配由于本設(shè)計所選用的PLC為輸入點(diǎn)：64，輸出點(diǎn)：64，晶體管輸出。而本設(shè)計中的輸入輸出點(diǎn)數(shù)共為52點(diǎn)，均在PLC的基本輸入輸出點(diǎn)數(shù)范圍之內(nèi)，所以無需進(jìn)行I/O擴(kuò)展，在設(shè)計時只需賦與其不同的端口地址即可。本設(shè)計當(dāng)中的6個外部控制按鈕的具體I/。PLC上的外部輸入控制按鈕總共分為6個，分別是系統(tǒng)啟動按鈕、系統(tǒng)停止按鈕、南北無線手動強(qiáng)通啟動按鈕、南北無線手動強(qiáng)通停止按鈕、東西手動強(qiáng)通啟動按鈕、東西手動強(qiáng)通停止按鈕。各個按鈕均占用1個PLC輸入端口，當(dāng)PLC正常運(yùn)行時，各個輸入按鈕均獨(dú)立工作。 外部輸入控制按鈕I/O端口分配啟動停止南北強(qiáng)通 啟動南北強(qiáng)通 停止東西強(qiáng)通 啟動?xùn)|西強(qiáng)通 停止X000X001X002X003X004X005PLC系統(tǒng)的信號燈輸出量主要是由各個方向的紅、黃、綠燈所構(gòu)成的。對于南北方向上某一行車方向的信號燈輸出，本設(shè)計共設(shè)置了三組信號燈，其中兩組車輛信號燈，分為直行紅、黃、綠燈和左轉(zhuǎn)紅、黃、綠燈，另外一組是人行道上的紅綠燈。另一方行車方向上信號燈的設(shè)置與該方向完全相同；對于東西方向，由于其行車與南北方向?qū)ΨQ，所以其信號燈的設(shè)置也與南北向相同。信號燈輸出的I/： 信號燈輸出的I/O端口分配南北直行綠燈Y000東西直行綠燈Y010南北直行黃燈Y001東西直行黃燈Y011南北直行紅燈Y002東西直行紅燈Y012南北左轉(zhuǎn)綠燈Y003東西左轉(zhuǎn)紅燈Y013南北左轉(zhuǎn)黃燈Y004東西左轉(zhuǎn)綠燈Y014南北左轉(zhuǎn)紅燈Y005東西左轉(zhuǎn)黃燈Y015南北人行綠燈Y006東西人行綠燈Y016南北人行紅燈Y007東西人行紅燈Y017本設(shè)計中四個方向數(shù)碼管共設(shè)置了四組，分別是南北方向和東西方向，每一方向各設(shè)兩組，且每一方向的兩組數(shù)碼管顯示示內(nèi)容完全相同，所以其對應(yīng)的輸入端共用一個輸入信號。對于某一組數(shù)碼管，又分為了個位數(shù)字顯示和十位顯示。由于本設(shè)計中的顯示裝置為七段數(shù)碼管，每個數(shù)碼管有7個輸入端與PLC的輸出端口相連，所以本設(shè)計當(dāng)中的四組數(shù)碼管共占用28點(diǎn)輸出。數(shù)碼管輸出的I/： 數(shù)碼管輸出的I/O端口分配南北組數(shù)碼管個位aY020東西組數(shù)碼管個位aY040bY021bY041cY022cY042dY023dY043eY024eY044fY025fY045gY026gY046南北組數(shù)碼管十位aY030東西組數(shù)碼管十位aY050bY031bY051cY032cY052dY033dY053eY034eY054fY035fY055gY036gY056 程序梯形圖本設(shè)計的梯形圖設(shè)計力求簡單、高效，在完成設(shè)計要求的同時，盡量簡化系統(tǒng)，充分利用系統(tǒng)資源。在南北直行方向，當(dāng)開始按鈕啟動后，首先啟動直行綠燈輸出，并設(shè)置定時器T0在35s后動作，接通直行黃燈，斷開直行綠燈的通路，同時啟動定時器T1。5s后T1動作，接通直行紅燈，斷開直行黃燈通路，同時啟動定時器T2。：對于南北左轉(zhuǎn)方向，當(dāng)開始按鈕啟動后，在直行黃燈啟動5s后左轉(zhuǎn)綠燈啟動，同時啟動定時器T3。15s后啟動左轉(zhuǎn)黃燈并斷開左轉(zhuǎn)綠燈通路，同時啟動定時器T4。5s后斷開自身通路。對于左轉(zhuǎn)紅燈，本設(shè)計采用左轉(zhuǎn)紅燈通路上串入左轉(zhuǎn)綠燈和左轉(zhuǎn)黃燈的常閉開關(guān)控制的方法，既可以簡單地對左轉(zhuǎn)紅燈進(jìn)行控制，同時還保證了紅燈和綠燈不會同時亮，提高了系統(tǒng)安全性。對于無線強(qiáng)通控制，當(dāng)強(qiáng)通開關(guān)X002按下后，通過X002的常開及常閉開關(guān)強(qiáng)行接通直行方向綠燈，同時強(qiáng)行斷開其它方向通路。對于人行道信號燈，本設(shè)計采用直行及左轉(zhuǎn)紅、黃、綠燈的常開及常閉開關(guān)直接控制其紅燈和綠燈的通路，也大大簡化了系統(tǒng)，符合設(shè)計的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等要求。 南北方向程序梯形圖（a） 續(xù)圖（b） (b) 續(xù)圖（c）(c)東西方向的梯形圖構(gòu)成與南北方向相同，但啟動次序不同，本文不加以詳細(xì)論述。： 南北方向程序梯形圖(a) 續(xù)圖（b） (b) 信號燈的PLC外部連線圖信號燈的PLC外部連線較為簡便，信號燈輸出一端直接接PLC的輸出端，另一端在并上一個24V的直流電源后接入PLC的接地端COM1。： 信號燈的PLC外部連線圖 倒計時數(shù)碼管的設(shè)計在實(shí)際的交通控制中，僅有信號燈是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要系統(tǒng)將各個時序階段的具體運(yùn)行時間顯示出來。本節(jié)將就如何實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示及數(shù)碼管的外部接線作詳細(xì)介紹。本設(shè)計中四個方向數(shù)碼管共設(shè)置了四組，南北方向和東西方向各兩組，每一方向的兩組數(shù)碼管顯示均相同。對于某一組數(shù)碼管，又分為了個位數(shù)字顯示和十位顯示，對于該組數(shù)碼管，又分別顯示直行、左轉(zhuǎn)時兩個燈切換之間的時間。該段程序的設(shè)計，主要是通過D0D4數(shù)據(jù)寄存器來實(shí)現(xiàn)。開始時，南北直行綠、南北直行黃、南北直行紅、東西直行綠、東西直行黃、東西直行紅分別在其電路接通時發(fā)送給顯示電路一個脈沖信號，同時中間繼電器M8013每隔1s發(fā)送一個脈沖信號。當(dāng)顯示電路收到信號后首先將D0清零， 并且每秒加1，然后用要顯示的數(shù)依次減去D0中的數(shù)字并發(fā)送到寄存器D1；將D1中的數(shù)字分別取個位和十位發(fā)送到寄存器D2和D4，最后用SEGD命令將D2和D4中的數(shù)字顯示到數(shù)碼管上。： 南北方向程序梯形圖(a) 續(xù)圖（b） (b) ： 東西方向程序梯形圖(a) 續(xù)圖（b） (b) 數(shù)碼管的PLC外部連線圖對于數(shù)碼管的連線，南北向、東西向的兩組數(shù)碼管的各接頭依次接在PLC輸出端的Y020Y056口上，另一端再并上一個24V的直流電源后接入PLC的接地端COM1，： 數(shù)碼管的PLC外部連線 本章小結(jié)本章在就上一章課題提出以及信號燈控制的具體要求后對系統(tǒng)進(jìn)行了具體、全面地研究。本章研究了信號燈的具體配置、時序要求、端口分配、梯形圖程序的設(shè)計以及PLC外部連線；對于數(shù)碼管顯示，主要研究了數(shù)碼管的顯示原理、控制程序和外部連線等問題，己完成了交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計的大部分。對于系統(tǒng)的仿真，具體程序見附錄4。第4章 信號燈無線遙控系統(tǒng)的設(shè)計 信號燈無線遙控系統(tǒng)的原理隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展及人們生活的便捷性的要求不斷提高，遙控技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，并在近幾年得到了長足的進(jìn)步。目前市場上出現(xiàn)了越來越多的紅外線遙控家電設(shè)備及工控設(shè)備。這些都在逐漸地改變著人們的生活方式。紅外線遙控是目前為止使用最廣泛的一種通信和遙控手段。紅外線遙控裝置由于其具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)以及成本低等特點(diǎn)，從而廣泛地應(yīng)用在了彩電、攝相機(jī)、空調(diào)甚至于手機(jī)上。在工業(yè)控制中，在高壓、有毒氣體、高輻射以及粉塵等惡劣條件下，采用紅外線遙控不僅安全可靠還要能夠有效地隔離電氣干擾。無線遙控方式可分為無線電波式、聲控式、超聲波式和紅外線式等等。由于無線電式遙控方式很容易對其它電視機(jī)和無線電通訊設(shè)備造成干擾，而且，系統(tǒng)本身的抗干擾性能也很差，誤動作多，所以未能大量地使用。超聲波式頻帶較窄，且易受噪聲干擾，系統(tǒng)抗干擾能力差以及聲控式識別正確率比較低，制造難度大而也未能大量采用。紅外遙控方式是以紅外線作為載體來傳送控制信息，信號易獲得。同時隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以及單片機(jī)的出現(xiàn)，催生了數(shù)字編碼方式的紅外遙控系統(tǒng)的快速發(fā)展。另外，紅外遙控還兼具很多的優(yōu)點(diǎn)，例如紅外線發(fā)射裝置采用紅外發(fā)光二極管，遙控發(fā)射器小型化且價格低廉；采用數(shù)字信號編碼和二次調(diào)制方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多路信息的連續(xù)控制，增加遙控功能，很大程度上提高信號傳輸?shù)目垢蓴_性，減少了很誤動作，而且功率消耗低；而且，紅外線不會向室外泄露，不會產(chǎn)生信號干擾；傳輸效率高、反應(yīng)速度快、工作穩(wěn)定可靠等。所以現(xiàn)在很多無線遙控方式都是采用的紅外遙控方式。紅外遙控器由于其受遙控距離、角度等影響，使用效果不太好，若是采用調(diào)頻或調(diào)幅發(fā)射接收編碼，則可以大大提高遙控距離，并且沒有角度的影響。紅外遙控發(fā)射可以用在于室內(nèi)紅外遙控中，它不影響周邊環(huán)境而且不干擾其它電器設(shè)備。但是由于它無法穿透墻壁，所以不同房間的家用電器可使用通用遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾。很重要的是電路調(diào)試簡單，只要按給定的電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可正常地投入工作。編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離遙控中得到了極為廣泛的應(yīng)用。另外模塊還可以用在其他紅外遙控系統(tǒng)中，應(yīng)用前景十分廣闊。從光學(xué)的角度而言，紅外線是頻率低于紅色光的不可見光，紅外線的無線光譜的整個頻率中只占有很小一個頻率段，—100微秒之間。紅外光就其性質(zhì)而言很簡單，與普通光線的頻率特性并沒有多大的區(qū)別，但是由于任何有熱量的物體都會有能量產(chǎn)生，所以紅外的利用非常廣泛。當(dāng)今紅外技術(shù)的一個很重要的分支，便是紅外通信技術(shù)的應(yīng)用。該應(yīng)用的發(fā)展非常廣泛而迅速，尤其是紅外通信應(yīng)用于計算機(jī)設(shè)備中，近幾年的發(fā)展已經(jīng)表現(xiàn)出十分成熟的特點(diǎn)。而目前最常見的應(yīng)用形式就是各種各樣的遙控器。