近代无线电实验报告(交通灯)

实用文档近代无线电实验报告实验名称：用PLC实现交通信号灯实验姓名：钱龙君学号：07300720017实验时间：星期二上午8：30至11：30座位号：19一. 实验目的(1) 掌握可编程序控制器的使用、编程和调试。(2) 了解可编程序控制器逻辑控制的设计方法。(3) 熟悉可编程序控制器系统设计的方法。(4) 了解西门子公司S7-2XX可编程序控制器的使用特点。二. 实验要求（书中基本要求）(1) 交通信号灯分车行、人行两种。车行信号灯有红黄绿3色，只有直行方向，不考虑转弯方向；人行信号灯有红绿两色，同样只有直行方向，不考虑转弯。(2) 车行信号灯东西向有两组信号灯分别指示东向、西向汽车，红黄绿显示应一致。车行信号灯南北向有两组信号灯分别指示南向、北向汽车，红黄绿显示应一致。人行信号灯东西向有两组信号灯分别指示东向、西向行人，红绿显示应一致。人行信号灯南北向有两组信号灯分别指示南向、北向行人，红绿显示应一致。(3) 东西向、南北向信号灯绝对不能同时显示绿色(4) 信号灯有自动、手动两种工作方式，可方便切换并显示。(5) 自动情况下有行人优先按钮，即一旦东西向行人按行人优先按钮后10秒钟，东西向行人信号灯转绿色（南北向信号灯则必须转红色），并保持20秒；如原信号灯就是绿色，则延长20秒。(6) 初始时，所有信号灯必须全部为红色。(7) 给出一种可行信号灯时序。三．实验内容（基础部分）由基础的交通控制规则得到T1-T8的状态进行状态控制，再添加一个夜间模式，同时制定一个全为红灯的初始状态方便进行验证。实验过程中还需要进行行人强制通行的控制，由于设定时间与正常通过的时间不一样，为了方便于梯形图的阅读与设计定义了T9与T10，分别为东西强制通行于南北强制通行。所以我们设计的一个可行的信号灯时序如下所示的12个状态。信号灯状态(时间)车行信号灯人行信号灯东西向南北向东西向南北向T0(2s)红红红红T1(2s)红黄红红红T2(8s)绿红绿红T3(2s)绿闪烁红绿闪烁红T4(2s)绿闪烁黄红红红T5(2s)红红黄红红T6(8s)红绿红绿T7(2s)红绿闪烁红绿闪烁T8(2s)红绿闪烁黄红红T9（20s）绿红绿红T10（20s）红绿红绿T11黄闪黄闪黄闪黄闪考虑到需要靠外部的按键触发中断，实验设计中的输入映像寄存器与按键对应的关系如下:输入映像寄存器控制内容实验板接口I0.0自动K0I0.2东西强制K2I0.3南北强制K3I0.4夜间模式K4I0.1手动K0备注：只有在T2状态下按下东西（南北）强制才会进入到东西（南北）通行，其他状态设计过程中并没有K1K2的逻辑所以并不会触发状态转换。在任何时候下按下K3按键都能有效的跳入到夜间模式状态（T11）.手动按键的意义是在手动模式下按下K0按键触发到下一个状态的跳转实现手动控制交通灯的过程，由于每个状态的内部逻辑并未改变，所以K4的夜间跳转在手动的模式下的任何一个状态下仍是有效的。四．提高部分（将人行灯的红绿变成了车行左转的通行与停止）为了模拟有些多车道的交通灯情况，特意设计了左转灯的功能，只需在之前的基础上作出改进，添加2个新状态，即东西左转通，直行停与南北左转通，直行停的状态即可，同时各种自动控制的规则保持不变。故提高部分的可行时序状态表如下：信号灯状态(时间)车行信号灯左转信号灯东西向南北向东西向南北向T0(2s)红红红红T1(2s)红黄红红红T21（4s）红黄红绿红T2(8s)绿红红绿T3(2s)绿闪烁红绿闪烁红T4(2s)绿闪烁黄红红红T5(2s)红红黄红红T22（4s）红红黄红绿T6(8s)红绿绿红T7(2s)红绿闪烁红绿闪烁T8(2s)红绿闪烁黄红红T9（20s）绿红绿红T10（20s）红绿红绿T11黄闪黄闪黄闪黄闪注：表中加粗的两行就是在原来时序上的增添与改动，在原来的T1时序后增添个新时序T21持续4S，表示的是东西左转通行，东西直行待通行的状态，而此时的南北所有灯均为红色，下一个状态中左转转为红灯，而直行则是绿灯。同理，T22（4S）则表明的是南北左转通行，南北直行待通行的状态，而此时的东西所有灯均为红色，下一个状态中左转转为红灯，而直行则是绿灯。五．实验总结：我们在实验室做的实验往往只是在做一个现实生活运用的简陋模型版本，对于一些实际情况往往未考虑。如：我们设计有2个按钮控制一个电机的运作往往在我们的梯形图设计中就会用以下语句：而我们其实现实中更多的是要用到一个自锁的设计，因为我们的电路设计必须通过一定逻辑来进行控制。所以我们在做实验的过程中要尽量多的去学习和翻阅资料，更多的去了解一些现实生活中的实际情况。同时对于这个实验中的改进情况还有很多，有硬件的支持下可以做个显示功能的模块，或者由光敏传感器或人流测定的传感设备自动控制进入夜间模式。总是这个实验需要我们进行一个发散思维，多去想想应用的可行性以及需求，这才是做实验的最终目的——应用。六．参考资料在完成该实验的过程中，自己查阅了大量的资料，现把所查阅的资料整理如下，也希望能对老师检查自己的实验报告时有所帮助：1、《近代无线电实验》陆起涌...[等]编著.--上海:复旦大学出版社,20042、《实验板功能说明》/~qylu/melab/3、《单片微机原理及其应用》讲义/~qylu/melab/4、《单片机原理及