十字路口带倒计时交通灯控制系统设计-机电一体化毕业论文

南充职业技术学院毕业设计 设计题目：设计题目： 十字路口带倒计时交通灯控制系统设计十字路口带倒计时交通灯控制系统设计 姓姓 姓姓名名: :王王琪琪 学学号：号：10031031281003103128 专专业：业：机电一体化机电一体化 指导老师：指导老师：何何老老师师 20122012 年年 1212 月月 0505 日日 摘要摘要 当今时代是一个自动化时代， 交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切 相关。因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技 术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技 术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。本 文介绍了一个智能交通灯系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能 有：对某市区的四个主要交通路口进行监控；各路口有固定的工作周期，并且在 道路拥挤时中控中心能改变其周期；对路口违章的机动车能够即时拍照，并提取 车牌号。在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信 息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。 而计算机技术怎样与实际应用更 有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题， 也是当今计算机应用中 空前活跃的领域。 本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管 理，用以控制过往车辆的正常运作。 关键词关键词：交通灯控制智能单片机十字路口交通灯 目录目录 第一章、绪论1 第二章、系统设计2 2.1 硬件结构图2 2.2 工作流程图2 2.3 主电路图3 2.4 PLC 外部接线图4 2.5 硬件系统图5 2.6 I/O 分配表6 2.7 程序流程图7 2.8 总梯形图17 第三章、总结与体会18 参 考 文 献 1 9 - 1 - 第一章第一章绪论绪论 随着城市和经济的发展，交通信号灯发挥的作用越来越大，正因为有了交 通信号灯，才使车流、人流有了规范，同时，减少了交通事故发生的概率。然而， 交通信号灯不合理使用或设置，也会影响交通的顺畅。还可能导致或大或小的车 祸事故，所以交通灯的正常与合理在我们生活中是不可缺少的。 交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通 行，黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道 信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉 道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进或 停止的指令，使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰，从而提高路口 的通行能力，保障路口畅通和安全。给人们的出行做了一些方便，为社会的次序 和人民的安全做了相当的贡献。 - 2 - 第二章第二章 十字路口带倒计时显示交通灯控制系统设计十字路口带倒计时显示交通灯控制系统设计 2.1 硬件结构图 十字路口交通信号灯现场示意图如图 1-1 所示，南北和东西每个方 向各有红、绿、黄三种信号灯。 图 2-1硬件结构图 2.22.2 工作流程图工作流程图 如图 2-2 所示，它是按信号灯置 1 与置 0 两种状态绘制的，置 1 表示信号灯 点亮。按启动按钮后，南北向红灯亮，东西向绿灯亮，30s 后东西向绿灯闪烁 3s （3 次，每次亮、暗 0.5s） ，然后熄灭。在绿灯熄灭的同时，东西向黄灯亮 2s， 然后熄灭。在该灯熄灭的同时，东西向红灯亮及南北向绿灯亮，以下的变化规律 与上述相同。到南北向绿灯亮，东西向红灯亮开始第二个循环，以后周而复始地 循环动作。按停止按钮，所有信号灯熄灭。 - 3 - 图 2-2工作流程图 2.32.3、控制系统电路图、控制系统电路图 根据交通灯系统的控制要求，如图 2-3 所示十字路口交通信号灯控制系统电 路图，实现了预定的交通灯系统的控制功能。 图 2-3控制系统电路图 - 4 - 2.42.4PLCPLC 外部接线图外部接线图 图 2-4 PLC 外部接线图 - 5 - 2.52.5、硬件系统图、硬件系统图 图 2-5 硬件系统图 - 6 - 2.62.6、I/OI/O 分配表分配表 输入/输出信号分配如表所示。 表 2-1I/O 分配表 输入输出 文字符 号 信号地 址 说明文 字 符号 信 号 地 址 说明 I0.0SA1-1 接通 交通灯控制启动按钮HL1Q0.0南北向绿灯指 示 I0.1SA1-2 接通 交通灯控制关闭按钮HL2Q0.1南北向黄灯指 示 HL3Q0.2南北向红灯指 示 HL4Q0.3东西向绿灯指 示 HL5Q0.4东西向黄灯指 示 HL6Q0.5东西向红灯指 示 - 7 - 2.72.7、程序流程图、程序流程图 图 2-6程序流程图 - 8 - 2.82.8、总梯形图、总梯形图 - 9 - - 10 - - 11 - - 12 - - 13 - - 14 - - 15 - - 16 - - 17 - 图 2-7梯形图 - 18 - 第三章总结与体会总结与体会 本次课程设计的是十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制。 此次课程设计提高了我查阅资料、选用公式和完成方案的能力。刚一接手题 目，我们很迷茫，不知从何入手，而且准备工作也是不足。只得耐心地查阅各种 相关资料，分析各道题目的侧重点，结合我们团队特点，从而选定了十字路口带 倒计时显示的交通信号灯控制。在初步方案的构思中，慎重考虑设计方法，推敲 过后才有定计。 仔细阅读搜集的资料， 避免不利因素后， 才形成我们独特的方案。 此次课程设计让我们明白了团队合作的重要性。个人的能力、精力总是有限 的，专注的领域也是不同的，这时分工合作显得尤其重要。合理的工作分配，让 我充分发挥专长，缩短了完成题目的时间，加深了查阅资料的深度，提高了完成 作品的效率。 当然， 这些也离不开设计方案的集思广益。 而在完成作品的过程中， 也热昂我学到了不少的知识。总之，要想完成这项任务不是口上说说而已，真正 体验后才知那是何等高效的境界。 此次课程设计让我们的知识从理论上升到了应用层次。书本上我们学到了很 多，但是却有点一知半解，而只有自己亲自体验过后才能明白透彻，真正掌握。 我们回顾过去的知识，才猛然发现理论与实际是如此的不同。很多知识在用中不 得不考虑实际条件，在这一过程也加深了我们对原有知识的了解。所以，这是对 我们知识的巩固，也使我们温故而知新。 我要感谢我的指导老师，这次设计你给了我很大的帮助和信心，谢谢你的教 导。 - 19 - 参考文献参考文献 1陈以定. 电气控制与可编程控制器. 北京：高等教育出版社，2002. 2汤以