【正文】 的一體化紅外接收頭。，紅外線遙控發(fā)射器的信號是由一串由數(shù)字0和1的二進制代碼組成的，不同的芯片對0和1的編碼會有所不同，現(xiàn)有的紅外遙控包括兩種方式：脈沖位置調(diào)制（PPM）以及脈沖寬度調(diào)制（PWW）。以下是幾個主要的硬件組成部分：1. 遙控器電源對于遙控器電源，由于普通遙控器功率一般都在幾到幾十mw，所以僅用一塊電壓為5V的干電池即可實現(xiàn)對遙控器的供電。以下是遙控系統(tǒng)的幾個主要組成部分： 系統(tǒng)的組成無線遙控系統(tǒng)就其組成來說，主要分為發(fā)射電路、接收電路及外圍控制電路等部分。該紅外遙控發(fā)射器的設(shè)計目的就是根據(jù)按鍵的不同，發(fā)射出不同的紅外信號。遙控器一般采用電池供電，為了節(jié)省電量和提高抗干擾能力，指令代碼都是經(jīng)32～56kHz范圍內(nèi)的載波調(diào)制后輸出到放大電路，驅(qū)動紅外發(fā)射管可以發(fā)射出940nm的紅外光。此外還有電源電路及其它一些外部電路構(gòu)成。而目前最常見的應(yīng)用形式就是各種各樣的遙控器。當今紅外技術(shù)的一個很重要的分支，便是紅外通信技術(shù)的應(yīng)用。從光學的角度而言，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。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。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。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。所以現(xiàn)在很多無線遙控方式都是采用的紅外遙控方式。同時隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以及單片機的出現(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。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。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。紅外線遙控裝置由于其具有體積小、功耗低、功能強以及成本低等特點，從而廣泛地應(yīng)用在了彩電、攝相機、空調(diào)甚至于手機上。這些都在逐漸地改變著人們的生活方式。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)運而生，并在近幾年得到了長足的進步。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。當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。該段程序的設(shè)計，主要是通過D0D4數(shù)據(jù)寄存器來實現(xiàn)。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。： 信號燈的PLC外部連線圖 倒計時數(shù)碼管的設(shè)計在實際的交通控制中，僅有信號燈是遠遠不夠的，還需要系統(tǒng)將各個時序階段的具體運行時間顯示出來。 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，本文不加以詳細論述。對于無線強通控制，當強通開關(guān)X002按下后，通過X002的常開及常閉開關(guān)強行接通直行方向綠燈，同時強行斷開其它方向通路。5s后斷開自身通路。：對于南北左轉(zhuǎn)方向，當開始按鈕啟動后，在直行黃燈啟動5s后左轉(zhuǎn)綠燈啟動，同時啟動定時器T3。在南北直行方向，當開始按鈕啟動后，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。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，所以本設(shè)計當中的四組數(shù)碼管共占用28點輸出。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。 外部輸入控制按鈕I/O端口分配啟動停止南北強通啟動南北強通停止東西強通啟動東西強通停止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。本設(shè)計當中的6個外部控制按鈕的具體I/。 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：64，輸出點：64，晶體管輸出。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)。 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行。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。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)。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。該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)紅黃綠燈用人行道紅綠燈各兩組，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。并且通過對PLC各個型號的對比以及從設(shè)計的實際要求出發(fā)選擇了PLC的具體型號。 用于定位。晶體管輸出型的基本單元內(nèi)置了3 軸獨立最高100kHz 的定位功能，并且增加了新的定位指令；帶DOG 搜索的原點回歸（DSZR ），中斷單速定位（DVIT）和表格設(shè)定定位（TBL），從而使得定位控制功能更加強大，使用更加地方便；內(nèi)置了6 點同時100kHz 的高速計數(shù)功能，雙相計數(shù)時可以進行4 倍頻計數(shù)，大大地提升了運行速度。從PLC功能來看，該型號PLC的CPU 的大容量RAM 存儲器。從PLC的外部電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到了數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障率也就因此大大降低。作為一種新型PLC，具有自身一些獨有特點，下列是關(guān)于FX2N128MT001的一些基本介紹：PLC平均無故障時間（MTBF）高達30萬小時。本文采用的是三菱公司的FX2N128MT001，其中輸入點：64，輸出點：64，晶體管輸出。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。PLC用于存儲邏輯代替接線邏輯從而大大減少控制設(shè)備外部的接線，這使得控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，與此同時維護也變得更加容易起來。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，這使得PLC滲透到了溫度控制、位置控制和CNC等各種工業(yè)控制中。以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸幾乎小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)監(jiān)測和控制場合?？删幊踢壿嬁刂破骷坝嘘P(guān)設(shè)備應(yīng)該是高度集成的、標準的，按照其易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則來選用型號，而且所選用可編程邏輯控制器應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有成熟可靠的系統(tǒng)和投運業(yè)績的產(chǎn)品，可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)該和控制要求相適應(yīng)。在可編程邏輯控制器系統(tǒng)的設(shè)計時，首先應(yīng)該確定控制方案，下一步工作就是可編程邏輯控制器的設(shè)計和選型。適應(yīng)發(fā)展的需要由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷提高，所以設(shè)計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)的發(fā)展和完善的需要。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的經(jīng)濟效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的造價成本。例如：保證PLC程序不僅在正常條件下運行，而且在各種非正常情況下如突然掉電再上電、按鈕按錯等，也能正常工作。保證PLC控制系統(tǒng)的安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期可靠、安全、穩(wěn)定地運行，這是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。因此，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：最大限度地滿足被控對象的控制要求如何充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，這是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要目標，這也是設(shè)計中最為重要的一條原則。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)來刷新所有的輸出鎖存電路，和外接電路，再經(jīng)輸出放大電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。在掃描一條梯形圖的同時，又總是先掃描梯形圖左邊的控制線路，并按照先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算得出的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中所對應(yīng)位的狀態(tài)；或者是刷新該輸出線圈在I/O映象中所對應(yīng)位的狀態(tài)；又或者是確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會因此而改變。PLC工作時主要是取指令及執(zhí)行指令以完成一定的功能，其內(nèi)部工作過程大致可分為如下階段：(1)輸入采樣階段 在此階段中， PLC以掃描的方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。所有這些元素組合成為一個不可拆解的整體。PLC接受了來自現(xiàn)場的控制信號后經(jīng)過中央處理元件處理后送入驅(qū)動受控元件進而實現(xiàn)對象的操作控制。（2）東西方向在該方向，先顯示紅燈接通時間60s,然后是直行綠燈顯示35s，其次是直行黃燈顯示5s，后是左轉(zhuǎn)綠燈顯示15s，最后是左轉(zhuǎn)黃燈顯示5s，此次工作循環(huán)節(jié)束，進入下一循環(huán)。(1)南北方向 該方向上共有兩組共6個信號燈，分別控制直行和左轉(zhuǎn)方向的行車。開始正常運行按下南北強通銨鈕南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮按下東西強通停止按鈕南北方向綠燈亮，南北方向紅燈亮按下南北強通停止按鈕按下東西強通按鈕東西方向強通失效南北方向強通失效 無線手動強通控制的邏輯流程圖3. 倒數(shù)計時功能的實現(xiàn)在路中央四個方向均設(shè)置一組數(shù)碼管，每組2個。（3）當無線強通停止按鈕按下后，該信號將原先的強通電路關(guān)閉，同時PLC復位，各個通路以初始狀態(tài)為起始點開始循環(huán)運行，進入原先的運行狀態(tài)之中，道路恢復通車。當斷開強通開關(guān)時，PLC即復位，以正常時序時進行控制。無急車時，按照正常循環(huán)時序控制。開始南北直行綠燈亮35S南北直行黃燈亮5s南北直行紅燈亮80s南北左轉(zhuǎn)紅燈亮40s南北左轉(zhuǎn)綠燈亮15s南北左轉(zhuǎn)黃燈亮5s東西直行紅燈亮60s東西直行綠燈亮35s東西直行紅燈亮20s東西左轉(zhuǎn)紅燈亮100s東西左轉(zhuǎn)綠燈亮15s東西左轉(zhuǎn)黃燈亮5s南北左轉(zhuǎn)紅燈亮60s東西直行黃燈亮5s 交通燈正常循環(huán)運行流程圖2. 無線手動強通控制無線手動強通控制是為了適應(yīng)警車、救護車等急車所設(shè)計的，它可以實現(xiàn)對某一方向燈的開關(guān)控制。（4）南北向和東西向人行道均設(shè)有紅燈、黃燈、綠燈。（2）南北向主干道直行綠燈先亮35s，再亮直行黃燈5s，然后是直行紅燈亮80s；同時南北向左轉(zhuǎn)紅燈先亮40s，其次左轉(zhuǎn)綠燈亮15s，然后是左轉(zhuǎn)黃燈亮5s。1. 正常循環(huán)運行，具體控制要求如下：（1）按下啟動按鈕后，交通信號燈系統(tǒng)開始工作。5. 無線控制器可以實現(xiàn)人工對某一方向信號燈的強通控制。3. 人行道南北向人行道和東西向人行道各2個，分別是紅燈和綠燈。 交通燈分布1. 南北主干道南北主干道的交通燈有6個，分別是左轉(zhuǎn)紅燈、左轉(zhuǎn)綠燈、左轉(zhuǎn)黃燈、直行紅燈、直行綠燈和直行黃燈。該設(shè)計的特點是對于緊急通過的車輛，可以進行人性化管理，確保該車順利通過，最大限度地利用PLC的現(xiàn)代控制優(yōu)勢，充分發(fā)揮信號燈應(yīng)有的作用。無線遙控系統(tǒng)就其組成來說，主要分為發(fā)射電路、接收電路及外圍控制電路等部分。急車強通控制只能響應(yīng)一條路上來的控制信號，基兩條交叉路均有信號到來，則先響應(yīng)先來的一方，再響應(yīng)另外一方。當有急車來時，打開急車強通開關(guān)，不管原先信號狀態(tài)如何，一律強制讓急車來車方向的綠燈亮，直到急車通過為止。本設(shè)計在南北方向和東西方向車道上各配置了一個點動按鍵式紅外遙控器，通過單片機的發(fā)射發(fā)出紅外信號并通過接收端接收后譯碼，并將信號送至PLC輸入端，從而起到開關(guān)的作用。每組數(shù)碼管分別用來顯示直行、左轉(zhuǎn)燈當中的綠、黃燈倒計時時間以及處于綠、黃燈間隔中的紅燈的倒計時時間。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