操作系统,交通信号灯问题

课程设计报告

课程名称操作系统

课题名称交通信号灯问题

专业信息管理与信息系统

班级1301班

学号201303110131

姓名李世伟

指导教师谢雅

2016 年 6 月18 日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称操作系统

课题交通信号灯问题

专业班级信息管理与信息系统学生姓名李世伟

学号201303110131

指导老师谢雅

审批

任务书下达日期2016 年 6 月3 日任务完成日期2016年 6 月17 日

一、设计内容与设计要求

1.课程设计目的：

《操作系统》课程设计是信管专业实践性环节之一，是学习完《操作系统》课程后进行的一次较全面的综合练习。其目的在于加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解，掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法，系统地了解操作系统的设计和实现思路，培养学生的系统设计能力，并了解操作系统的发展动向和趋势。

进一步提高上机动手能力，培养使用计算机解决实际问题的能力，为后继课程的学习和实验，以及毕业设计的完成打下扎实的基础。

2.课题题目

交通信号灯问题

问题描述：一个十字路口，共有四组红绿灯，每个路口的车辆都遵循“红灯停，绿灯行”的原则，假设将每一台汽车都作为一个进程，请设计良好的机制，展示出合理的“十字路口交通管理”情况。

车辆通行设定：路口宽度不限，对一个路口而言，只有当一辆车通过路口（越过对面路口的交通灯后），其后续车辆才能继续通过交通灯，车辆通过路口的时间可以固定，可以自行计算。

进程的互斥：交通灯进程实际上是互斥的，即不能同时为红或者同时为绿。

进程的消息通信或其通信方式：对车辆进程而言，每一个车辆在通过路口前，必须确认前面的车辆已经通过了路口。

进程的调度：停留在一个路口的车辆，决定其前进或等候的因素是交通灯和前面车辆的状态，需要设计一个良好的进程调度机制来控制所有车辆的通行。

3.设计要求：

1．根据自己对应的课题完成以下主要工作：

(1).分析设计要求，给出解决方案，建立必要的数据结构，然后设计总体流程（包

括界面）、详细设计必要的算法，并最终显示结果。基于WINDOWS或LINUX

操作系统都可以，用何种编程语言都有可以。

(2).提交设计报告，包括设计要求、设计思想流程、设计所涉及的主要数据结构、

程序清单、运行结果、设计心得、参考资料等。

(3).严禁抄袭，复制设计内容，查出后相关同学设计成绩以零分处理。

(4).所提交源程序应是能够运行通过的完整程序。

(5).提交不少于5000字的课程设计报告，含系统说明，系统功能图，流程图，

程序设计说明，源程序清单

2. 设计过程中既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性、独立思考、努力钻研、勤于实践、勇于创新。

3．在设计过程中，要严格要求自己，树立严密、严谨的科学态度，必须按时、

保质、保量完成任务。要求独立完成规定的设计内容，不得弄虚作假，不准抄袭

或拷贝他人的程序或其他内容。

4．不得迟到、早退、旷课。缺课节数达两次以上者，成绩按不及格处理。

二、进度安排

第 15 周星期一 14:30—18:30

星期三 14:30—18:30

星期四 14:30—18:30

第 16 周星期二 14:30—18:30

星期三 14:30—18:30

星期四 14:30—18:30

目录

1 系统需求分析 (1)

1.1设计要求 (1)

1.2课程设计目的 (1)

1.3解决方案 (1)

1.4系统开发与运行环境 (2)

2 总体设计 (2)

2.1函数定义说明 (2)

2.2结构设计说明 (3)

2.3算法流程图 (3)

2.4数据结构 (4)

3 详细设计 (4)

3.1 模块描述 (4)

3.2 核心函数设计 (5)

3.3主函数的设计 (7)

4 系统调试 (9)

5 程序运行结果 (9)

6 心得体会.................................................. 错误！未定义书签。7附录....................................................... 错误！未定义书签。

7.1 源代码 (13)

7.2 参考文献 (19)

8 评分表 (20)

1 系统需求分析

1.1 设计要求

一个十字路口,共有四组红绿灯,每个路口的车辆都遵循"红灯停,绿灯行"的原则,假设将每一台汽车都作为一个进程,请设计良好的机制,展示出合理的"十字路口交通管理"情况.

车辆通行设定:路口宽度不限,对一个路口而言,只有当一辆车通过路口(越过对面路口的交通灯后)后,其后续车辆才能继续通过交通灯,车辆通过路口的时间可以固定,可以自行计算。

进程的互斥:交通灯进程实际上是互斥的,即不能同时为红或者同时为绿.

进程的消息通信或其他通信方式:对车辆进程而言,每一个车辆在通过路口前,必须确认前面的车辆已经通过了路口.

进程的调度:停留在一个路口的车辆,决定其前进或等候的因素是交通灯和前面车辆的状态,需要设计一个良好的进程调度机制来控制所有车辆的通行。

1.2课程设计目的

了解并掌握进程同步和互斥机制，熟悉信号量的操作函数，利用信号量实现对共享资源的控制。

1.3 解决方案

根据设计要求，在VC++6.0环境下编译，设计了一个能够实现自由模拟某一时段交通状况并能预测某辆车需要多久才能到达路口的系统程序，改程序达到了设计要求，成功地实现了要求功能。

1.4系统开发与运行环境

代码实现：C++语言程序

开发工具：Microsoft Visual C++ 6.0

运行环境：windows XP或更高版本操作系统

执行方式：文件打开后直接执行

窗口界面：MS-DOS窗口界面

操作方式：全键盘控制

操作需要相关专业技能：无

2总体设计

2.1函数定义说明

本设计中，定义了两个函数实现P、V原语的操作，其中P（int i）函数实现了i方向上车辆等待数目减一，车辆编号增一以及输出的功能，V（int i）函数实现了时间的增加，交通转换灯的转换，无车标志的转换以及输出的功能。同时定义了东西调度函数ETW（）和南北调度函数STN（），最后当然定义了main（）来调用上述函数实现动态演示及预测功能

2.2结构设计说明

为了实现题设的要求，在VC++6.0环境下编译实现，整个系统的主要流程设计为如下步骤：

1.定义全局变量用来存放实验所需基本信息

2.change函数实现交换无车标志的功能

3.P函数模拟P原语的功能

4.V函数模拟V原语的功能

5.ETW函数实现东西方向的车辆调度

6.STN函数实现南北方向的车辆调度

7.main函数实现程序的输入接口以及模拟演示

2.3算法流程图

2.4数据结构

为了实现题设的要求，在VC++6.0环境下编译实现，整个系统的主要流程设计为如下步骤：

1.定义全局变量用来存放实验所需基本信息

2.change函数实现交换无车标志的功能

3.P函数模拟P原语的功能

3详细设计

3.1模块描述

图3-1 交通信号灯模拟程序功能模块图

3.2核心函数的设计

设计P（int i）函数用来实现从i（东西南北）方向等待车辆中挑出当前的第一个并让其通行，同时记录此车的编号，输出此车的发车时间，代码如下：

void P(int i) //P函数，i为方向判断标志

{

if(Max[i]>0)

{

Max[i] = Max[i]-1;//i方向上的车辆等待数目减一

R[i]++;//当前车辆编号

if((PS-1)==i&&R[i]==PN)

PT = Time;//保存预测时间

cout<

<<"辆车开始出发!"<

}

if(Max[++i]>0)

{

Max[i] = Max[i]-1;

R[i]++;

if((PS-1)==i&&R[i]==PN)

PT = Time;

cout<

<<"辆车开始出发!"<

}

}

设计V（int i）函数实现时间的流逝，红绿灯的转换以及无车标志的转换，同时输出上一时刻调用P函数车辆的到达时间，代码如下：

void V(int i) //V函数，i为方向判断标志

{

Time=Time+4;//时间流逝

if(Max[i]>=0)

{

if(Max[i]==0)

Max[i]=-1;

cout<

<<"辆车到达对面!"<

}

if(Max[++i]>=0)

{

if(Max[i]==0)

Max[i]=-1;

cout<

<<"辆车到达对面!"<

}

T=T-4;//绿灯时间减少

if(T<=0)

{

change();

int temp;//换灯

temp = L[0];

L[0] = L[1];

L[1] = temp;

T = 30-Time%30;//修正红绿灯时间

}

}

设计东西调度函数ETW（）以及南北调度函数STN（）在互斥方向无车且绿灯状态下循环调用P、V函数实现单方向队列上车辆的循环调度，代码如下：

void ETW()//东西调度函数

{

if(L[0]==0)//若为红灯则交换

change();

while(T>0&&L[0]==1&&EW==1)//绿灯有时间且南北无车

{

int b = 0;

P(b);

V(b);

}

}

void STN()//南北调度函数

{

if(L[1]==0)

change();

while(T>0&&L[1]==1&&SN==1)//绿灯有时间且东西无车

{

int a = 2;

P(a);

V(a);

}

}

3.2主函数的设计

设计main()函数用来提供程序的输入接口，并实现南北东西方向函数的交叉调度，以及预测车辆出发时间的输出显示。

int main()

{

cout<<"欢迎进入交通信号灯模拟系统!"<

cout<<"请选择当前东西方向红绿灯状态:"<

cout<<"\t1.红灯\n";

cout<<"\t2.绿灯\n";

int a;

cin>>a;

if(a==1)

{

L[0] = 0;

L[1] = 1;

}

if(a==2)

{

L[0] = 1;

L[1] = 0;

}

cout<<"请依次输入向东，西，南，北方向的车辆数目(100以内):"<

cin>>Max[0]>>Max[1]>>Max[2]>>Max[3];

cout<<"请选择预测的方向:"<

cout<<"\t1.东\n";

cout<<"\t2.西\n";

cout<<"\t3.南\n";

cout<<"\t4.北\n";

cin>>PS;

cout<<"请输入预测的车辆编号"<

cin>>PN;

while(Max[0]!=-1&&Max[1]!=-1&&Max[2]!=-1&&Max[3]!=-1)//调度函数{

ETW();

STN();

}

cout<<"向"<

<<"的车辆预测出发时间为:"<

return 0;

}

4.系统调试

交通信号灯模拟程序的运行说明如下：

1、按照系统提示一步一步向下走即可顺利执行程序。

2、输入数据的过程中一定要尽量保证数据的正确性，防止因数据不正确而造成程序的崩溃等问题。

3、在所有数据都输入之后，程序会自动直接开始运行，运行过程中程序会自动执行到最后，而不会运行一步停下来等待用户的指示，因此为了保证用户检验数据，请在运行之前做好充分的数据记录，以便与理论值进行对照。

本系统是一款多功能，操作方便，界面友好的软件。软件所提供的所有功能都可以通过键盘操作实现，简单易行，会给用户的相关操作带来很大方便。

5程序运行结果

1.系统初始界面如图5-1所示。

图5-1

2.选择东西方信号灯状态

图5-2

3.选择红绿灯状态后会出现图5-3的界面。

图5-3

4.依次输入四个方向的车的数量之后出现如图5-4所示的画面。

图5-4

5.选择预测方向之后会出现如果5-5所示的画面。

图5-5

6.输入预测的车辆编号之后会直接开始执行，出现如图5-6所示的画面。

图5-6

7.在运行过程中遇到红绿灯切换的状态，如图5-7所示

图5-7

8.最终运行完毕后，程序会给出相应预测的结果，内容如图5-8所示。

图5-8

6 心得体会

两周周的课程设计结束了，我的课程设计题目是交通信号灯模拟，通过课程设计我对P操作和V操作又有了更深入的认识，同时更加熟练的掌握了利用VC++6.0去解决这类模拟问题的方法。

刚开始接触到课题感觉到无从下手，不知道P、V操作要从那方面入手，后来通过逐步的思考，认真的研究逐步的建立了整个宏观的流程，然后就是一段时间的埋头苦干，狂敲代码。这就告诉我们理论与实践的关系。想到不一定能做到，但做到了一定会想到，做到不一定有想象的那么难。只要你愿意做，就一定能做到。放手去做吧。当然课设也有很多的不足，由于编译环境的限制无法实现程序的互斥执行，将是今后研究的重点。

最后，在此我要感谢给于过我帮助的指导老师和热心的同学们，谢谢大家，我也会继续努力。

7附录

7.1 源代码

交通信号灯模拟：

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

int Max[4];

int Time=0;

int R[30];

int PS=1,PN=1,PT=1,SN=0,EW=1;

int T=30;

int L[2];

char FX[4];

void P(int);

void V(int);

void change();

void STN();

void ETW();

void P(int i) //P函数，i为方向判断标志

{

if(Max[i]>0)

{

Max[i] = Max[i]-1;//i方向上的车辆等待数目减一

R[i]++;//当前车辆编号

if((PS-1)==i&&R[i]==PN)

PT=Time;//保存预测时间

cout<

}

if(Max[++i]>0)

{

Max[i] = Max[i]-1;

R[i]++;

if((PS-1)==i&&R[i]==PN)

PT = Time;

cout<

<<"辆车开始出发!"<

}

}

void V(int i) //V函数，i为方向判断标志

{

Time=Time+4;//时间流逝

if(Max[i]>=0)

{

if(Max[i]==0)

Max[i]=-1;

cout<

<<"辆车到达对面!"<

}

if(Max[++i]>=0)

{

if(Max[i]==0)

Max[i]=-1;

cout<

}

T=T-4;//绿灯时间减少

if(T<=0)

{

change();

int temp;//换灯

temp = L[0];

L[0] = L[1];

L[1] = temp;

T = 30-Time%30;//修正红绿灯时间

}

}

void ETW()//东西调度函数

{

if(L[0]==0)//若为红灯则交换

change();

while(T>0&&L[0]==1&&EW==1)//绿灯有时间且南北无车{

int b = 0;

P(b);

V(b);

}

}

void STN()//南北调度函数

{

if(L[1]==0)

change();

while(T>0&&L[1]==1&&SN==1)//绿灯有时间且东西无车{

int a = 2;

P(a);

V(a);

}

}

void change()

{

交通信号灯设计

简易交通信号灯控制器 1.主要技术指标与要求 1.定周控制：主干道绿灯45s，支干道绿灯25s； 2.每次由绿灯变为红灯时，应有5s黄灯作为过渡； 3.分别用绿、黄、红色发光二极管表示信号灯； 2.摘要 道路交通和我们息息相关，是我们日常生活的一部分。为了确保道路交通顺畅与安全，交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色的交通灯。 简易交通信号灯控制器利用555秒脉冲发生器提供秒脉冲信号,通过CP输入。主控制器由两块74LS290组成一个80进制计数器，分别在45S,50S,75S,80S,通过驱动控制装置来控制主干道与支干道中绿、黄、红发光二极管的亮灭及其持续时间，从而实现对主干道与支干道交通信号的控制。 3.总体设计方案论证及选择 方案一：十字路口每个方向的绿、黄、红灯所亮的时间比例分别为9：1：5，所以，可以选择计数器为5s的脉冲。因为每5s一个时间单位，所以计数器的工作循环为16，应选择一个十六进制的计数器来控制，故选择74LS161四位异步二进制计数器，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。

方案二：本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成，其中主控制电路包括：主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。接通电源瞬间，清零装置将主控制器清零，紧接着，主干道绿灯和支干道红灯打开，其余主、支道灯关闭。秒脉冲传送到控制器，主控制电路在45s 到，50s到，75s到，80s到分别产生翻转信号，从而改变主、支道绿、黄、红灯的开闭持续时间，继而实现交通信号灯控制。 方案三：十字路口车辆通行情况只可能有4种情况，可以依次用S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,L来记忆交通灯的工作情况。分别对这四种情况进行编码，得到转换图，显然这是一个四进制计数器，可以采用J-K触发器74LS107来构成，控制电路。 经过比较，我选择方案二，因为方案一中，主控制器用的是十六进制74LS161计数器，而交通灯信号控制周期T=80s，相比而言方案二更容易得到。而方案三中器件我不太熟悉，所以最终我选方案二。 4.设计方案的原理框图、总体电路图及说明 原理框图：

交通信号灯控制器课程设计

湖南工程学院课程设计 课程名称：数字电子技术 课题名称：交通信号灯控制器 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1192 学号： 姓名： 指导老师：周京广 2013年 3月5日

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称：数字电子技术 题目：交通信号灯控制器 专业班级：电气1192 学生姓名： 学号： 指导老师：周京广 审批： 任务书下达日期：2013年2月26号 设计完成的日期：2013年3月5号

目录 一. 总体思路 (2) 二. 程序控制流程………………………………………………………………… 三.电路所用元件简介…………………………………………………………… (一) 74ls192 十进制逆时计数器 （二）74ls02 或非门………………………………………………………………（三）74ls04六非门……………………………………………………………… （四）74ls32四2输入或门…………………………………………………………（五）74ls00四2输入与非门………………………………………………………四. 各模块功能介绍…………………………………………………………………（一）倒计时电路…………………………………………………………………（二）步骤控制电路…………………………………………………………………（三）交通灯控制电路………………………………………………………………五. 总电路设计……………………………………………………………………… 六. 电路安装与调试………………………………………………………………… (一) 电路安装…………………………………………………………………… （二）电路调试……………………………………………………………………… 七. 故障分析与电路改进…………………………………………………………… (一) 常见的故障现象……………………………………………………………… (二) 产生故障的原因……………………………………………………………… (三) 检查故障的一般方法………………………………………………………… 八. 总结与设计调试体会…………………………………………………………… 九. 附录………………………………………………………………………… （一）电子元件明细表…………………………………………………………………（二）总电路图………………………………………………………………………（三）参考文献………………………………………………………………………（四）课程设计评分……………………………………………………………………

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系 统设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。 图 1 传统双机容硬件错示意图

交通信号灯设计

太阳能交通信号灯系统设计 2011-12-30 21:46:59 来源:21IC 关键字：太阳能交通信号灯系统设计 传统的交通灯有以下几个缺点：反光碗的存在导致了假显示效果的出现，假显示效果会引起严重的交通事故；寿命短、维护费用高；耗能高。针对传统交通灯的缺点，采用LED发光源设计的交通灯，具有可视性强、功耗低、节能、使用寿命长、安全、工作稳定可靠等特点，所以这种交通灯在国内外得到了越来越广泛的使用。 传统交通信号灯一般采用市电直接供电，安装时要挖沟敷设电缆，给交通指挥的安装增加了成本。太阳能供电系统无需架线,资源丰富，太阳能电池转换效率逐渐提高，价格逐渐降低，有利于降低成本，所以得到了越来越广泛的应用。 采用单片机控制，提高了系统的可靠性，方便安装，对保证行车安全有着重要的意义。 1 工作原理 太阳能LED交通信号灯由光伏极板、充放电控制器、蓄电池、LED交通信号灯系统构成。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 其中，光伏极板是用来将太阳能转换成电能，为系统供电。 充放电控制器是将太阳能产生的电存储到蓄电池中，同时将蓄电池中的电能供给LED交通信号灯系统，并对蓄电池的过流、过充等起到保护作用。 LED交通信号灯系统是由中央控制器、RS 485通信模块、LED信号灯模块、信号灯模块控制系统等组成。 2 LED交通信号灯模块 LED连接电路有三种连接方式：全串联方式、全并联方式、串并混联方式。三种方式的优缺点比较如下： (1)全串联方式，如图2(a)所示。优点：电路简单，流经所有LED的电流相同。通过使用恒流源，可使LED亮度一致。缺点：如果有一颗损坏，所有的LED将不能工作，需要变压器产生高电压和制作恒流源，实现成本高。 (2)全并联方式，如图2(b)所示。优点：电路简单，一颗LED损坏，不会影响其他LED。缺点：由于LED发光源本身存在差异性，电压有浮动，导致并联的LED显色不均匀。另外，电流太大，增加成本，给电源设计也带来困难，需要性能比较高，输出电流非常大的稳压源。 (3)串并混联方式，如图2(c)所示。蓄电池可以提供12 V直流电压，可以驱动4～6颗LED，将LED分成若干串，每串串联，然后将几串并联，这样每一串的电压相同，每一串内电流相同，电源输出的抖动被每一串内LED平分，这样可以稳定单个LED的电压，同时单个LED的损坏只能影响到同一串联的LED，其他串LED仍然正常工作。本文采用串并混联方式。 图2 LED电路连接方式 3 LED交通信号灯控制器模块 3．1 控制结构 控制部分是LED交通信号灯系统的核心部分，由中央控制器、RS 485串行通信总线、从控制器三部分组成。LED交通信号系统的主从控制器都采用单片机A T89S51，中央控制器起到控制和协调作用，四个路口由从控制器接收中央控制器的命令，然后按照命令确定各自路*通信号灯的状态。主从控制器之间由串口来实现信号的传输。控制器结构框图如图3所示。

交通信号灯的自动控制

交通信号灯的自动控制 1. 设要求以及主要内容 (1) 2.总体设计 (1) 2.1．555秒脉冲模块设计 (1) 2.2．控制单元设计 (2) 2.2.1 4秒定时电路 (2) 2.2.2 6秒定时电路 (3) 2.2.3 25秒定时电路 (4) 2.2.4 JK时序电路 (4) 2.2.5时序信号 (6) 3.设计心得 (6) 4.参考文献 (7) 5.附录 (8)

交通灯的自动控制 1. 设要求以及主要内容 1.通常情况下，大道绿灯亮，小道红灯亮； 2.若小道来车，大道经6秒由绿灯变为黄灯；再经过4秒，大道由黄灯变为红灯，同时，小道由红灯变为绿灯； 3. 小道变绿灯后，若大道来车不到3辆，则经过25秒钟后自动由红灯变为黄灯，再经过4秒变为红灯，同时，大道由红灯变为绿灯； 4.如果小道在绿灯亮时，小道绿灯亮的时间还没有到25秒，只要大道检测到已经超过3辆车在等候，那么小道应立即由绿灯变为黄灯，再经过4秒变为红灯，同时，大道由红灯变为绿灯。 2.总体设计 首先由一个555发生产生一个秒脉冲，提供给FPGA一个时钟信号，然后经过控制单元处理以后输出给信号灯。总体原理框图如图1 图1 原理框图 2.1．555秒脉冲模块设计 产生秒信号的电路有多种形式，如图2 是利用555 定时器组成的秒信号发生器。当接通电源以后，因为电容上的初始电压为零，无哦一输出为高电平，并开始经电阻R向电容C充电。当充到输入电压为V1=Vt+时，输入跳变为低电平，电容C又经过电阻R开始放电。当放电至V1=Vt-时，输出电位又跳变成高电平，电容C重新开始充电如此周而复始，电路便不停地振荡。V1和Vo的电压波形如图3所示。因为该电路输出脉冲的周期为T≈0.7（R1+2R2）C。若T=1S，令C=10，R1=39K，则。取固定电阻与的电位器相串联代替电阻R2。在调试电路时，调试电位器R P，使输出脉冲为1s。

交通信号灯课程设计

《电工与电子技术基础》课程设计报告 题目简易交通信号灯控制器 学院(部) 班级 姓名 学号 指导老师（签字）

简易交通信号灯控制器 一．课题名称：简易交通信号灯控制器 技术要求：1.定周控制：主干道绿灯45秒，支干道绿灯25秒； 2.每次由绿灯变为红灯时，应有5秒黄灯亮作为过渡； 3.分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯。 *4.设计计时显示电路 二．摘要 随着经济的发展和人民生活水平的提高，交通运输业在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。而交通信号灯的出现很好地规范了人们的出行秩序，提高了人们的出行效率，大大减少了交通事故的发生。目前的交通信号灯电路大多分为主干道电路和支干道电路，通过适当的控制电路分别对主干道和支干道进行控制，达到合理的亮灭规律，从而很好的规范人们的出行秩序。 本次课程设计当中，我组采用数字电路对交通灯控制系统进行设计，并对提出的三个方案进行论证，最终确定方案进行设计，并使其实现主干道绿灯亮45秒、支干道绿灯亮25秒、并且在由绿灯变为红灯时有5秒时间作为过渡的技术要求，实现简易交通信号灯的功能。 三．总体设计方案论证及选择 针对本次课程设计，我们提出了以下三种方案： 方案一：用多个不同步的信号分别控制各信号灯的开关，即分别用持续45S、5S、25S、5S的倒时计数器来控制各信号灯。 方案二：交通信号灯的状态可以分为四种，且四种状态的周期和为T=t1+t2+t3+t4=45+5+25+5=80S，所以信号灯的每个循环周期为80S，因此，可以利用两个74LS290型十进制计数器组成一个八十进制的计数器控制电路，同时用555定时器产生周期为1S的时钟脉冲，使计数器的周期为80*1S=80S。 电源接通时，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯点亮，其余灯关灭；此后，经过组合逻辑电路使得当计数器的45个脉冲（45S）、50个脉冲（50S）、75个脉冲（75S）和80个脉冲（80S）来到时，分别控制信号灯状态改变，达到预计要求。 方案三：选择74LS161 型一位十六进制计数器，其共有十六个状态。用555定时器产生周期为5S的时钟脉冲，所以对应计数器循环周期为16*5S=80S，并对应信号灯的80S工作循环。然后将计数器的四个输出信号用译码器译出六个输出信号，分别控制六个信号灯。 当接通电源后，计数器清零，此时主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第9个脉冲（45S）来到时，主干道黄灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第10个脉冲（50S）来到时，主干道红灯和支干道绿灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第15个脉冲（75S）来到时，主干道红灯和支干道黄灯置1点亮，其他灯置0关灭；当第16个脉冲（80S）来到时，主干道绿灯和支干道红灯置1点亮，其他灯置0关灭，即交通信号灯的状态进入了下一个循环。

交通信号灯程序

《PLC组态与维护》课程测试答题册 系别：动力工程系 专业：工业热工控制技术 班级： 姓名： 学号： 任课教师： 完成时间：2014年5月26日 目录

一、测试题目 (3) 二、I/O分配表 (4) 三、硬件接线图 (4) 四、控制时序图 (5) 五、顺序功能图 (5) 六、控制梯形图 (6) 七、答题心得 (15) 八、参考文献 (15)

一、测试题目 北向 南向 东向 西向 红 红 红 红 黄 黄 黄 黄 绿 绿 绿 绿 上图所示为双干道交通信号灯设置示意图。信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。 信号灯控制的具体要求见下表。 试编写信号灯控制程序，具体要求如下： 1.理清输入输出信号的关系和状态。 2.列出I/O 分配表。 3.绘制PLC 硬件接线图、控制时序图和顺序功能图。 4.设计控制梯形图程序

二、I/O 分配表 东西方向红灯 Q 4.3 BOOL 东西方向黄灯 Q 4.5 BOOL 东西方向绿灯 Q 4.4 BOOL 南北方向红灯 Q 4.0 BOOL 南北方向黄灯 Q 4.2 BOOL 南北方向绿灯 Q 4.1 BOOL 启动按钮 I 0.1 BOOL 停止按钮 I 0.2 BOOL 三、硬件接线图 DC24V +-HL1 HL2 HL3 HL4 HL5SB1 SB2 HL6 DC24V - + M 1M I0.0 I0.1 1L Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4Q4.5

四、控制时序图 红灯绿灯黄灯红灯绿灯 黄灯东西 南 北时间 45s T0 3S T12S T2 25S T3 3S T42S T5 五、顺序功能图 M0.0 M0.1M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 T0Q4.3Q4.1T0 M5.1T1 T1 Q4.2T2 T2 Q4.0Q4.4T3 T3 M5.2T4 T4 Q4.4T5 T5

交通信号灯控制器

太原理工大学现代科技学院数字电子技术基础课程设计 设计名称交通信号灯控制器 专业班级自动化12-1 学号 姓名 指导教师张文爱

交通信号灯控制器 一、设计要求： 通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。 1.设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 2.用红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号。 3.主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 4.主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显示电路。 5.在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。 二．设计方案： 1，设计思想及方案论证： 本设计要求设计一个主干道绿灯45秒、支干道绿灯25秒的交通灯控制系统，每次由绿灯变为红灯时应有5秒黄灯亮作为过渡，分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯，并用数码管显示倒计时。因此，本设计需

要一个脉冲产生模块、信号灯模块、倒计时模块、数码显示模块和主控模块。脉冲产生电路用以驱动倒计时电路，置数电路将交通灯亮时间预置到计数电路和寄存器中，信号灯模块对信号灯的各种状态进行循环控制，倒计时模块以基准时间秒为单位做倒计时，数码显示模块显示倒计时的时间，主控模块对电路种的各个模块进行级联控制。 交通信号灯控制电路，交通灯采用发光二极管，显示时间则采用自带译码器的数码管显示。系统需要每秒减数，所以可以采用数字电路箱产生秒脉冲（数字电路实验箱中已给出），经由一个脉冲驱动电路后产生信号灯需要的三种脉冲，即45s,25s,5s，传递给控制器，由控制器发出状态。译码器接受状态后译码，输出控制信号灯和数码管显示的状态。 2，设计方案的工作原理： 1.倒计时电路（定时电路） 倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、一个非门和一或门构成。其组成如图所示，其中74LS192是上升沿触发，CPU

交通信号灯技术要求

15.国家标准GB 14886-2006 《交通信号灯设置与安装规范》 16.国家标准GB 25280-2010 《道路交通信号控制机》 (十一）交通信号灯技术要求 1.整体要求 (1)灯体与信号灯杆的连接安装要简便可靠并有指示标识，灯具自身安装结构应有准确的设计，保证灯具安装的简便和同一灯杆灯色一致。 (2)灯具与外电路连接应有不少于容纳两根电缆的接线端子，并保证连接部件稳固。 (3)LED交通信号灯壳体上应有铭牌标明产品名称、型号、工作电压、电流、功率等，并附有安装标识。 2.发光单元要求 (1)一般要求 ?发光单元使用的LED芯片必须是用四元素技术制造的。 ?机动车灯、方向指示信号灯采用配光设计，行人灯具可采用非配光设计。 ?每个发光灯具应包括用高分子材料制作的外壳和面罩及用阻燃材料制作的印刷电路板。 (2)光学要求 ?LED色度性能：红、黄、绿三种颜色符合国标GBl4887—2003第5.5条款规定。?单只LED发光强度红、黄色不得小于1.5cd；绿色不得小于3cd。 ?光强：应符合宽角度信号灯的光强标准。 ?LED机动车信号灯具发光单元应采用先进合理的光学配光设计原理，使灯面呈面发光特性，没有明显的光点；灯面亮度均匀，灯色目视明亮、清晰不刺眼，两条相邻车道安装灯具无视觉差异。 3.电气性能 (1)工作电压：AC 220V±20％50Hz±2；在工作电压下，通过每只LED的电流应符合LED厂商要求的正常工作电流范围。 (2)功率：每个灯头≤25VA。 (3)每只LED应被安排在小于五个串联的单元电路中。 (4)每个发光单元的引线，应采用符合国家电工标准的导线，线径不小于 0.75mm2，红、黄、绿色的三种发光单元除回路线外应分别用红、黄、绿色的导线。 (5)信号灯具电源部分不得采用电容降压的方法。 4.工作环境要求 (1)工作温度： -30℃～+70℃ (2)工作湿度：﹤90％ rh 5.机动车信号灯(满盘灯) (1)规格：Φ400mm尺寸符合GBl4887—2003相关标准 (2)光强：红色、黄色>600cd；绿色>400cd (3)色度：符合GBl4887—2003相关标准 6.方向指示信号灯(箭头灯) (1)规格：Φ400mm图形尺寸符合GBl4887—2003相关标准 (2)亮度：红色、黄色、绿色≥4000cd/m2 (3)色度：符合GBl4887—2003相关标准

交通信号灯控制详细操作说明

交通信号灯控制详细操作说明 一、操作面板示意图： 二、修改程序的基本步骤： 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 步骤1、按住“显示程序”键，听毕 “啼”音后进入程序修改操作； 步骤2、显示[-0 0·7 00] 步骤3、显示[- 0 02·02 设定第一段程序开始运行的时间，按数字下 面相对应的“减”或“加”来调整时分。 显示内容说明：当前显示的是“-0 0.7 00” “-0”的含义指的是当前设定的是第一段程 序。“07 00”的含义是指时间，在以下三个 步骤中设定的程序将在凌晨7点钟开始运 行。用“·”的位置指示当操作步骤的进度， 在以下几个步骤中“·”点的位置往后移。 设定干线与支线左转弯绿灯时间，按加减来 调整干线或支线左转弯绿灯时间，注意：调 整为02.02则控制器工作于两相位模式。 步骤4、显示[- 0 2 5 2·5] 设定参数，一般不需修改，如需修改按数字 下面相对应的按键。第一位”2”代表黄灯过渡 到红灯时红灯持续时间为2秒，第二位”2” 代表绿灯过渡到黄灯时黄灯持续时间为2 秒，第三位”5”代表绿闪次数5次，第四位数 是右转弯绿灯的运行模式。 步骤5、显示[- 0 2 2 5 8·] 设定干线与支线直线绿灯时间，左边的两位 数是干线的，右边的两位数是支线的，按数 字相对应的“减”或“加”来调整绿灯时间。

三、修改多时段程序的步骤： 在基本步骤6中按下“功能1”，根据你的需要重复“修改程序的基本步骤”2-5；设定时钟的应从早上到晚上，共有十个时段可以设定。 四、修改程序中的特定数字： 1、设定左转时间[ 0 2·0 2 ]是转入二相位的特定数字 2、设定直行时间[ 0 3·0 3 ]是转入黄闪的特定数字； 3、设定时钟时间[ 2·3 5 9 ]是退出修改的特定数字； 五、手动： 在正常工作状态下按“功能2”键即进入手动工作状态，按相应键即对干线左转、支线左转、干线直行、支线直行的手动控制，再按“功能2”键返回正常工作状态。 六、恢复出厂设置及24小时连续工作设置： 如遇到不明原因的控制器故障请恢复出厂设置复位，按住“功能2”键再开电源，听毕“啼”音后即恢复出厂设置。 自动1初始化出厂设置如下：（四相位设置:直线先行）

交通信号灯

道路交通信号灯设置与安装规范(国标GB14886-2006) 10 7.10 信号灯安装高度 7.10.1 机动车信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯和道口信号灯 采用悬臂式安装时，高度 5.5m 至 7m ； 采用柱式安装时，高度不应低于 3m ； 安装于立交桥体上时，不得低于桥体净空。 7.10.2 非机动车道信号灯 安装高度为 2.5m 至 3m ，在借用指导机动车通行信号灯灯杆采用悬臂式安装非 机动车信号灯情况下，应符合 7.4.2 要求。 7.10.3 人行横道信号灯 安装高度为 2m 至 2.5m 。

7.10.4 车道信号灯 安装高度 5.5m 至 7m ； 安装于立交桥体上时，不得低于桥体净空。 7.10.5 道口信号灯 高度不应低于 3m 。 7.11 信号灯悬臂长度 7.11.1 机动车信号灯、方向指示信号灯、车道信号灯、闪光警告信号灯悬臂长度最长不应超过最内侧车道中心，最短不小于最外侧车道中心。 7.11.2 非机动车信号灯悬臂长度应保证非机动车信号灯位于非机动车道上空。 8 信号灯安装方位 8.1.1 指导机动车通行信号灯的安装方位，应使信号灯基准轴与地面平行，基准轴的垂面通过所控机动车道停车线后 60 米处中心点（参见附录

中图 F.1 ）。 8.1.2 非机动车信号灯的安装方位，应使信号灯基准轴与地面平行，基准轴的 垂面通过所控非机动车道停车线中心点。 8.1.3 人行横道信号灯的安装方位，应使信号灯基准轴与地面平行，基准轴的 垂面通过所控人行横道边界线中点。 9 信号灯杆件 钢质灯杆、 法兰盘、 地脚螺栓、 螺母、 垫片、 加强筋等金属构件及悬臂、 支撑臂、 拉杆、抱箍座、夹板等附件的防腐性能应符合 GB/T18226 的规定。 9.1 信号灯灯杆 9.1.1 指导机动车通行信号灯灯杆 机动车信号灯灯杆采用钢质灯杆时，宜采用圆形或多棱形经热镀锌处理的钢管。杆体距地面 0.3m 至 1.0m 处应留有穿线孔，并配备防水檐、盖板及固定螺钉。

交通信号灯自动控制系统说明书

交通信号灯自动控制系统说明书 课程设计2008-12-28 16:34:46 阅读1674 评论4 字号：大中小订阅 1 概述 1.1 设计目的 （1）掌握CPU与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连接能力； （2）通过对交通灯信号自动系统的模拟控制，进一部提高应用8255A并行接口技术，8253定时功能，8259A中断管理控制器的综合应用能力； （3）掌握基本汇编源程序编制方法，学会综合考虑各种设计方案的对比和论证。 1.2 设计要求 交通信号灯自动控制系统须满足下列要求和功能： （1）首先车行道亮绿灯45s，同时人行道亮红45s； （2）45s后，车行道黄灯闪烁3次，亮、灭各1s，此时人行道仍维持红灯； （3）6s后，转为人行道亮绿灯20s，车行道亮红灯20s； （4）20s后，再转到第（1）步，如此循环往复； （5）当有车闯红灯时，能实现报警信号持续3 s的扩展功能。 1.3 设计方法及步骤 1、设计系统硬件部分 （1）先进行方案论证，确定最终采取硬件定时还是软件定时，是查询方式还是中断方式； （2）在具体甄选设计过程中可能要设计的芯片，分析它们的功能特点，确定它们的工作模式； （3）按照各芯片的使用特点以及本系统的设计要求逐步连接，画出系统硬件连接图。 2、设计系统的软件部分 （1）先进行程序编制方式的方案论证，讨论分析，确定是采用宏程序调用还是子程序调用模式； （2）确定本系统设计可能涉及的源程序各个模块，明确各个模块的各自功能，分清它们相互之间的调用关系； （3）画出各个模块的程序流程图； （4）依据流程图，编制出交通信号灯自动控制系统的完整汇编源程序。 1.4 设计说明 （1）本设计采用共阳极的发光二极管模拟对应的交通信号灯的型式，参见后面“系统硬件部分设计”中“总体设计”这一节； （2）本设计关于有车闯红灯报警的扩展功能，是通过红外线接收装置实现的，具体分析见后面“可编程芯片说明及其地址范围确定”中“8254定时/计数器”这一节； （3）在本设计的最初方案中，本来是有电子眼拍摄闯红灯车牌号的这一很实用、很现实化的扩展功能的，但由于实现这种功能的电路芯片资料难以搜集，芯片电路连接复杂以及芯片工作模式，工作环境，工作特点的难以确定，最终被舍弃，只留下报警功能； （4）本设计在很多方面，比如译码器的选择，定时器选型，程序调用方式等等尽量做到不与本组其他成员雷同，程序编制力求简便清晰，硬件连接图在保证每根具体用到的管脚线都能被表示出来的同时，力求线路连接清晰明确，尽量不使线与线之间过于缠绕。 2 方案论证 2.1 软件定时与硬件定时 本任务要求交通信号灯能实现自行定时、延时、切换等功能，即能实现交通信号灯自动控制。一般计算机控制系统实现定时或延时有两种基本方法：利用软件定时 或使用可编程硬件芯片，即硬件定时。

交通信号灯控制器课程设计

燕山大学 课程设计说明书题目：交通信号灯控制器 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 11级检测一班 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：

燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年月日

摘要 日常交通对于人们的生活有极大的影响，因此对交通的控制也有很高的要求。交通信号灯已不仅仅被看成一种用来指挥交通的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代交通信号灯发展的趋势。本课题设计正是基于这个方向设计一个符合指标要求的模拟交通信号灯控制器。 单片机特别是51系列的单片机，由于其使用方便、价格低廉等优势，在电子产品中的应用越来越广泛，在市场上占有很大的份额。AT89C51就是51系列中的一个比较成熟的型号，它完全兼容51单片机的指令。 本课题设计是基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89S51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计出的一个模拟交通信号灯控制系统。该控制系统包括了。设计以硬件和软件相结合为指导思想，通过软件编程实现系统大部分功能，电路简单明了，系统稳定性高。主要硬件有：AT89C51单片机、八段数码管、LED和按键等。软件采用C语言编写实现，并依据程序应用Keil、Protues进行了调试，对出现的问题进行分析和反复修改，最终得到正确并符合设计要求的结果。 设计完成的模拟交通信号灯控制器能够准确指挥交通，控制精确、体积小、功耗低，具有很强的实用性。

目录 第一章、课题简介 ..............................错误！未定义书签。 1.1引言 (1) 1.2课设内容 (1) 第二章、AT89C51单片机简介 (2) 2.1单片机引脚介绍 (2) 2.2定时器介绍 (3) 2.3定时器初值的计算 (4) 第三章、硬件总体结构设计 (5) 3.1单片机最小系统 (5) 3.2LED灯显示原理 ............................... 错误！未定义书签。 3.3数码管显示原理 (7) 3.4芯片介绍..................................... 错误！未定义书签。 第四章、软件设计 (10) 4.1单片机程序开发流程 (10) 4.2程序流程图 (11) 4.仿真电路 (12) 4.5电路仿真结果 (14) 总结 (15) 参考文献 (16) 附录源程序 (17)

交通信号灯及控制系统设备安装与施工详解

交通信号灯及控制系统设备安装与施工详解 交通信号系统包括机箱、灯杆、SCATS检测线圈、电缆与电线、取电电源、防雷与接地、管井与管道等设施设备，下面介绍各个部分的材料、安装要求和施工工序。 机箱 1．信号机箱无特殊情况时一般安装在路口的西南角。 2．信号机箱的安装应考虑设置在人行横道上视野宽阔、不妨碍行人及车辆通行、能观察到交叉口的交通状况和信号灯的变化状况、并能容易驳接电源的地点。 3．信号机箱的基础位置与人行横道的路缘距离应在50～100cm，与路缘平行，基础高于地面20cm，平面尺寸应和信号机箱底座尺寸一致，地面以下的水泥钢筋基础至少70cm 深。 4．在有可能积水的地面安装信号机箱时，应适当增加基础高度，防止信号机被积水淹没。 5．信号机箱安装完毕后，应将机箱底部的接线孔用填充物密封，防止潮气侵蚀。 6．信号机箱安装时，保护接地线、避雷器接地线的接地施工应符合GB50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》的规定；接地完毕，测量信号机箱接地电阻小于4Ω。 灯杆 灯杆制作 1．信号灯杆所属的立柱、法兰盘、地脚螺栓、螺母、垫片、加强筋等金属构件及悬臂、支撑臂、拉杆、抱箍座、夹板等附件的防腐性能应符合GB/T18226《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》的规定。 2．信号灯杆应采用圆形或多棱形经热镀锌处理的钢管制造。 3．信号灯杆安装前须经过防锈处理，底层喷涂富锌防锈底漆，外层喷涂银灰色瓷漆。 4．机动车立柱式灯杆距路面约350mm 处留有拉线孔和拉线孔门，人行道和非机动立柱式灯杆距路面约300mm 处留有拉线孔和拉线孔门。 5．立柱式灯杆拉线孔门应设有防盗措施，孔内设置接地端子座，以便接驳地线。 6．立柱式灯杆顶部安装灯具处应留有出线孔，并配备橡胶护套、电缆线回水弯挂钩，灯杆顶部应安装塑料或经防腐处理的内套式金属防水管帽。 7．悬臂式灯杆悬臂杆与支撑杆使用圆形或多棱形的变截面型材制作，悬臂与灯杆连接端宜焊接固定法兰盘，悬臂下应留有进线孔和出线孔。 8．悬臂式灯杆拉杆宜使用圆钢制作，一端配有可调距离的螺旋扣，直径和长度根据悬臂长度确定。 9．信号灯杆杆体底部应焊接固定法兰盘，法兰盘与杆体之间应均匀焊接加强筋。 灯杆安装 1．悬臂式灯杆支撑臂使用抱箍、抱箍座与灯杆连接固定；拉杆与灯杆、拉杆与悬臂、支撑臂与悬臂可使用夹板连接固定；安装时使用的固定螺栓、螺母、垫圈应使用热镀锌件并用弹簧垫圈压紧。 2．紧固标准件全部采用不锈钢材料。 3．信号灯杆安装应保证杆体垂直，倾斜度不得超过±0.5%。 4．信号灯杆安装应有足够的强度，能抵抗12 级大风或者一般移动物体的撞击。 5．信号灯杆保护接地电阻应小于4Ω。 SCATS检测线圈 材料要求

浅谈道路交通信号灯的设计

浅谈道路交通信号灯的设计 一、道路交通信号灯设计 1、道路交通信号灯设计，必须符合《道路交通信号灯设置与安装规范》和《城市道路交通规划设计规范》要求。 2、道路交通信号灯设计，要结合道路交叉口布局（如：十字路口、T形路口、Y形路口及错位路口等）、交通流量、交通事故发生率等多种情况，而如我市为里下河地区，河网纵横，因此还要考虑桥梁因素。 3、道路交通信号灯应设计专用供电线路，在城市外环线平交路口，最好配置专用变压器，以确保昼夜安全可靠供电。可选择靠近供电电源处设置信号灯电器控制箱，内设电表、信号灯程控器、开关等电器元件，输出采用每一组信号灯一路电源线，选用RVV4*1.5电缆穿钢管保护。 4、对宽阔道路，可划分四车道，将其中的三个车道设为通行车道，每侧选用三组LED车行信号灯（每组包括红灯、黄灯、绿灯），分别显示左转、直行、右转，选用长臂灯架（12m-14m）以保证每组信号灯基本正对相应车道，杆高7m；在灯臂上安装LED三色倒计数器1套，以显示间隔时间。 5、对相对较窄道路可划分为四车道，选用二个车道为通行车道，每侧选用二组LED车行信号灯，分别控制左转和直行右转。 6、对狭窄不宜划分车道的路口，可在每侧装一组LED车行信号灯，指示车辆通行或停止通行。 7、人行信号灯设在交叉口的东、西、南、北角，使用LED双色人行信号灯，灯杆高3.5m，对于较小路口，可在每根杆上装两组，互成90°，分别正对人行横道线位置；对于开阔路口，无法合装在一根杆上的，可在正对人行横线处单独设置。 8、交通信号灯应尽可能与道路同步设计、实施，可避免供配电系统重复建设，减少部分破路、开挖工作，且能防止因交通信号设施滞后造成的交通事故，具有明显社会效益和经济效益。 二、技术说明： （一）交通信号灯部分 1、信号灯技术要求 1）、信号灯外观、形状、尺寸、光强、亮度、色度等所有指标均应符合GB14887-2003《道路交通信号灯》的规定。 2）、采用LED光源，使用的LED芯片必须是用四元素技术制造的。 3）、发光单元使用的LED峰值波长：红色625±5nm；黄色 590±5nm；绿色 505±2nm。4）、采用一体化灯芯结构，便于信号灯的日常维护。 5）、当工作电压在AC 176-260V时，发光单元光学性能仍应符合GB14887-2003《道路交通信号灯》的规定，通过每只LED的电流应符合LED厂商要求的正常工作电流范围。 6）、发光单元应保证与交通信号控制设备相协调。 7）、特别提醒《道路交通信号灯》标准中关于内部接线的规定，发光单元火线绝缘层颜色应与其连接的发光单元的光色相对应，零线颜色为黑色。 8）、机动车信号灯为红、黄、绿三联组合，发光单元透光面直径为400mm，灯壳采用塑料材质。 9）、每个发光单元实际功率不大于20W 10）、发光单元基准轴线上光强为标准规定的2级1类，即最小光强200cd，最大光强800cd。

电子技术课程设计交通信号灯控制电路设计

交通信号灯控制电路的设计 起止日期：2013 年11月20日至2013年11月26日 学生姓名风轻袖影翻 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 电气与信息工程学院 2013年11 月25 日 一、设计题目：交通信号灯控制电路的设计 二、设计目的：熟练的使用protues软件独立设计出一个完整的交通灯数字电路，并通过调试、仿真的步骤进一步完善电路，最终使电路呈现出设计要求的效果 三、设计任务及要求： 道路分主干道和支干道，都有红、绿、黄交通信号灯来指挥交通，主干通车流量大，要求通车时间长，如绿灯通电持续时间为30秒，如红灯通电持续时间为20秒，，在绿灯变成红灯前，黄灯先亮5秒，即亮灯顺序如下： 红（20秒）绿（30秒）黄（5秒） 本课题要求设计主干道红、绿、黄的转换控制电路。红、黄、绿信号灯采用发光二极管代替，LED数码管显示时间。 四、设计步骤： 系统框图：

一、读懂课题，查芯片 我们需要的芯片有 74LS192，cd4017，74LS20 二、将电路模块化 模块一：计数电路 实现这个功能我们用集成十进制74LS192芯片，我们先设置好该芯片的初始值，然后选择减发计数，用接ground或接power来设置初始值，经过Q0-Q3发出的信号输入到数码管中显示相应数值。其中，因为UP段是加法计数，所以接高电平，DZ接输入脉冲。TCD端为溢出端，故低位段接高位74LS192的输入端。 模块二：传感器 当红绿黄三个灯其中一个灯计时完毕后，需要切换到下一个灯。我们需要用到74LS20芯片，但高位74LS192芯片计数完毕后，从借位输出端输出一个信号，送到74LS20里面，输出一个高电平。 模块三：主控制器 当74LS20里面的信号传输到主控制器，即CD4017后，输出一个高电平到置数端（计数端），进行切换，当下一个灯完毕后，重复上述步骤。 模块四：显示 此模块由7SEG-BCD和TRAFFIC LIGHTS组成，能更直观的显示亮灯的情况。五、仿真与测量 电路连接图： 仿真图： 绿灯亮：

交通信号灯_数字逻辑程序设计

石家庄经济学院 信息工程学院 数字逻辑课程设计报告 题目十字路口交通灯控制器姓名赵永超 学号409109070609 班号4091090706 指导老师 成绩 2010年6月 目录

1. 功能描述 (52) 2. 开发工具选择 (52) 3. 设计方案 (52) 4．模块描述 (52) 5. VHDL实现 (52) 6. 调试仿真 (52) 7. 课程设计回顾总结 (52) 参考文献 (52) 附录 (52)

1.功能描述 ar,ay,ag 和br,by,bg分别表示A和B道的红灯，黄灯，绿灯的驱动信号。信号灯在高电平时亮，低电平时熄灭。十字路口的交通灯控制电路功能： 十字路口交通灯控制规则为：当A道无车时，传感器输出X＝0，A 道红灯一直亮，B道绿灯一直亮，直到15s定时时间到且A道有车为止；当B道通行15s且A道有车时，B道绿灯亮变成黄灯，经过5s后变成红灯亮，A道由红灯亮变成绿灯亮，直到10s定时时间到或者X＝0为止；最后A道黄灯亮，B道红灯亮，直到5s定时时间到，再回到B道绿灯亮，A道红灯亮的初始状态。 2.开发工具选择 选择VHDL语言描述，利用Quartus II 5.1工具。 3. 设计方案 在设计方案之前，我们应明确课程设计的任务和要求：该数字系统完成对十字路口交通信号灯的控制，十字路口由一条南北方向的支干道(简称A道)和东西方向的主干道(简称B道)构成。A道安装有车辆检测传感器X，当该道有车时，传感器输出信号为高电平，当该道无车时，传感器输出低电平信号。 十字路口交通灯控制规则为：当A道无车时，传感器输出X＝0，A 道红灯一直亮，B道绿灯一直亮，直到15s定时时间到且A道有车为止；当B道通行15s且A道有车时，B道绿灯亮变成黄灯，经过5s后变成红灯亮，A道由红灯亮变成绿灯亮，直到10s定时时间到或者X＝0为止；最后A道黄灯亮，B道红灯亮，直到5s定时时间到，再回到B道绿灯亮，A道红灯亮的初始状态。 (1)、首先对问题进行仔细分析 设东西和南北方向的车流量大致相同，从题目中计数值与交通灯的亮灭的关系如下图所示：

交通信号灯的PLC控制教(学)案

交通信号灯的PLC控制 使用教材：《可编程序控制器及其应用》（中国劳动社会保障） 授课班级：10秋电气班（中职二年级学生） 学生人数：30人 教学容：基于课本《基本指令综合运用》一节的容作拓展学习 授课类型：理实一体 一、教学目标 知识技能目标：1.进一步学习PLC的编程。 2.掌握交通信号灯的控制原理。 专业能力目标：培养学生的动手操作能力和自主探究能力。 职业情感目标：通过“工学一体化”的课堂教学，让学生边学边做，体验学习的充实与快乐。在小组合作学习中，互相交流促进，增强学生合作意识。 二、教学重点与难点 重点：交通灯PLC控制电路的组装与工作过程。 难点：交通灯PLC程序设计、调试运行。 三、教法与学法 教法：项目教学法（确定项目、制定计划、实施计划、检查评估、记录归档、知识延伸） 学法：小组学习法（将学生分为六个小组，每个小组设工段长、操作工等不同岗位，让学生分别明确自己的任务和职责。） 四、课时、教具 课时：2课时 教具：PLC与变频器实训室（集PLC编程电路安装、教室功能于一体，并具有多媒体演示功能）；主要设备：S7-200 PLC、计算机、万用表。 五、教学程序 本次项目实施设置了六个环节，如图所示：

六、教学过程 教学过程一、确定项目（约10分钟） 采用创设工作情境的方式引入项目： 假设道路上没有交通灯，世界将变成什么样子？实际生活通灯是如何控制的？如果用我们所学的PLC知识，应该如何完成？ 一组同学展示： 1．彩色图片展示：搜集十字路口交通灯图片。 2．交通灯工作演示：通过多媒体展示交通灯工作示意图，各组同学在操作中认识交通灯工作原理。 项目任务描述： 1、启动：当按下启动按钮时，信号灯系统开始工作。 2、停止：当需要信号灯系统停止工作时，按下停止按钮即可。 采用创设情境的方式引入项目，此方式使学生更直观了解本节课的实训项目，引起学生的学习兴趣。 充分发挥学生的自主能动性，使学生充分参与到教学活动中来。