十字路口红绿灯控制设计

十字路口红绿灯控制设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院

课程设计报告

专业班级11级自动化一班

课程过程控制系统

题目十字路口红绿灯控制设计

学号0803110118

学生姓名罗珂

指导教师雷俊红

2014年12月

西安文理学院物理与机械电子工程学院

课程设计任务书

学生姓名罗珂专业班级11级自动化一班学号0803110118

指导教师雷俊红职称讲师教研室自动化

课程过程控制系统

题目

十字路口红绿灯控制设计

任务与要求

设计任务：利用PLC实验室的PLC实验柜，设计一个十字路口的红绿灯控制系统。

设计要求：

1．按照标准十字路口红绿灯的控制要求进行功能设计；

2．用组态软件WinCC设计红绿灯的监控画面，两个方向均有红、绿、黄及左转灯；3．编制PLC的控制程序并调试直至满足控制要求为止；

4．对控制系统设计的过程进行总结，认真书写课程设计报告并按时上交。

开始日期 2014.11.24 完成日期 2014.12.18

年月日

摘要

可编程控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业，随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的应用更加突出。十字路口红绿灯控制采用的可编程控制器具有可靠性高、维护方便、用法简单、通用性强等特点，本文采用西门子的可编程控制器控制十字路口红绿灯来说明可编程控制器硬件、软件的设计。解决好交通灯控制问题将是保障交通有序、安全、快捷运行的重要环节。

一、设计目的

利用PLC实验室的PLC实验柜，设计一个十字路口的红绿灯控制系统

二、设计要求和任务

1．按照标准十字路口红绿灯的控制要求进行功能设计；

2．用组态软件WinCC设计红绿灯的监控画面，两个方向均有红、绿、黄及左转灯；

3．编制PLC的控制程序并调试直至满足控制要求为止；

4．对控制系统设计的过程进行总结，认真书写课程设计报告并按时上交。

三、总体设计方案

交通信号灯控制方式很多，可以用电子电路来实现，可以用单片机编程控制来实现，也可以用PLC来实现十字路口交通灯的控制。

这次我们主要采用了PLC来实现交通十字灯的控制，PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。本设计是用PLC来实现对十字路口交通信号灯的控制，其控制方法是采用西门子的S7-300PLC对东西南北的红、黄、绿灯实现有规律的循环闪亮，以达到对交通信号灯的控制。

交通灯控制系统的控制要求如下：

1:信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

2:南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，如果同时亮时应关闭信号灯系统，并报警。

3:南北红灯亮维持40S。在南北红灯亮的同时东西左转绿灯也亮，并维持10S；东西左转绿灯亮后东西绿灯再亮，并维持25S，到20S时，东西绿灯闪烁，闪烁3S后熄灭，在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西黄灯熄，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

4:东西红灯亮维持40S。南北绿灯亮维持25S。然后闪烁3S，熄灭。同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。

如下图：

图一系统原理框图

5、十字路口交通灯状态的分析：

表一

交通指挥信号灯控制系统工作时，对指挥灯的控制要求按一定时序进行，如图二：

图二交通信号灯时序状态示意图

四、功能模块设计与分析

1、系统硬件设计（设计原则）

（1）满足被控设备或生产过程的控制要求；

（2）在满足控制要求的前提下，力求简单、经济，操作方便；

（3）保证控制系统工作安全可靠；

（4）考虑到今后的发展改进，应适当留有进一步扩展的余地。

2、PLC外部连接设计

交通灯的硬件设计包括输入/输出PLC地址编号、输入/输出分配。根据交通灯的控制要求，该系统要求有一个启动开关，1个停止开关，共两个输入点，8盏灯，东西方向、南北方向的同一类灯可以共用1个点，故用8个输出就可以。交通输入/输出信号与PLC地址编号对照表如2所示，输入/输出分配线图如图3：

输入信号输出信号

名称编号东西绿灯Q0.0

启动I0.0 东西黄灯Q0.1

停止I0.1 东西红灯Q0.2

东西左转绿灯Q0.3

南北绿灯Q1.0

南北黄灯Q1.1

南北红灯Q1.2

南北左转绿灯Q1.3 表2：输入/输出信号与PLC地址编号对照表

图三交通灯输入/输出接线图

3、设计的注意事项

(1)PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保

护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。

(2)PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI 通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。

(3)编制控制程序时，最好用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作；又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。

(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用独立的接地系统，以减少杂波干扰。

4、软件设计

PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的扫描一个周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段.PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。

PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，执行的结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。

东西绿灯

东西黄灯

南北红灯亮40S,同时

南北绿灯

南北绿灯

南北黄

图四、正常时序流程图

五、电路的安装与调试

1、组态软件的介绍

组态软件是数据采集监控系统SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)的软件平台工具，是工业应用软件的一个组成部分。它具有丰富的设置项日，使用方式灵活，功能强大。组态软件由早先单一的人机界面向数据处理机方向发展，管理的数据量越来越大。随着组态软件自身以及控制系统的发展，监控组态软件部分地与硬件发生分离，为自动化软件的发展提供了充分发挥作用的舞台。OPC(OLE for Process Control)的出现，以及现场总线尤其是工业以太网的快速发展，大大简化了异种设备间互连，降低了开发I/O设备驱动软件的工作量。I/O驱动软件也逐渐向标准化的方向发展。

实时数据库的作用进一步加强。实时数据库是SCADA系统的核心技术。从

软件技术上讲，SCADA系统的实时数据库，实质上就是一个可统一管理酌、支持变结构的、支持实时计算的数据结构模型。在实时数据库技术中，还有对工业标准的支持(如OPC规范等)，对分布式计算的支持和对实时数据库系统冗余的支持，等等。

组态软件都采用类似资源浏览器的窗口结构，并对工业控制系统中的各种资源(设备、标签量、画面等)进行配置和编辑；处理数据报警及系统报警；提供多种数据驱动程序；各类报表的生成和打印输出；使用脚本语言提供二次开发的功能；存储历史数据并支持历史数据的查询，等等。

西门子视窗控制中心SIMATIC WinCC( Windows Control Center）是HMI／SCADA软件中的后起之秀，1996年进入世界工控组态软件市场，当年就被美国Control Engnieering杂志评为最佳HMI软件，以最短的时间发展成第三个在世界范围内成功的SCADA系统；而在欧洲，它无可争议地成为第一。在设计思想上，SIMATIC WinCC秉承西门子公司博大精深的企业文化理念，性能最全面、技术最先进、系统最开放的HMI/SCADA软件是WinCC开发者的追求。Wincc是按世界范围内使用的系统进行设计的，因此从一开始就适合于世界上各主要制造商生产的控制系统，如A—B，Modicon，GE等，并且通讯驱动程序的种类还在不断地增加。通过OPE的方式，WinCC还可以与更多的第三方控制器进行通讯。WinCC V6．O采用标准Microsoft SQL Server 2000(WinCC V6.0以前版本采用Sybase)数据库进行生产数据的归档，同时具有web浏览器功能，可使经理、厂长在办公室内看到生产流程的动态画面，从而更好地调度指挥生产，是工业企业中MES 和ERP系统首选的生产实时数据平台软件。

作为SIMATIC全集成自动化系统的重要组成都分，WinCC确保与SIMATIC S5，S7和505系列的PLC连接的方便和通讯的高效；WinCC与STEP 7编程软件的紧密结合缩短了项目开发的周期。此外，WinCC还有对SIMATIC PLC进行系统诊断的选项，给硬件维护提供了方便。

2、组态画面的建立

系统的调试是采用组态进行仿真的，首先打开组态软件，建立以下画面。

图五、建立交通灯画面

图六、组态逻辑画面

2、仿真并调试

打开s7-300PLCSIM软件，选中stop方框，如图7所示，下载编写梯形图程序，如图7所示

图七s7-300 plc仿真stop状态

3、调试要点及注意事项

(1)常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查(包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等)，避免损坏PLC模块(用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查)。

(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。

(3)在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况；如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为"１"(正式运行时，撤销强制)。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实

时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。

(4)S7-300 PLC模拟量模块可通过变换信号类型卡支持各种类型信号。当改造老生产工艺线时，不可避免地会遇到多类信号。因此，设计时最好不把几种信号接到同一模块；同时必须先组态好模块，再接信号线，检查无误后送电。此外，应避免两线制与四线制信号、电流与电压信号的混接，以免烧坏模块。

六、实验仪器及元器件清单

装有西门子S7-300的电柜一台，PC机一台，导线若根。

七、心得体会

在这次的plc课程设计中，老师总共布置了两个题目：液压站恒压控制系统设计和十字路口红绿灯控制设计，我们组分到了十字路口红绿灯控制实验。在日常生活中交通灯随处可见，交通灯控制系统是城市道路管理中极为重要的一个环节，其在加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率等方面具有不可替代的作用。在设计前我们都觉得他应该很难，但在设计中通过老师的讲解和自己的上网查资料才发现并不是很难，所以在日常生活中我们不能只看一个物体的表面，而是应该深入了解他的本质。整个设计中我们通过了对软件和硬件上的调试，我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才会发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。对于十字路口红绿灯系统，其程序是相对简单的，主要是解决程序设计中的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。很多子程序是可以借鉴书本上的，怎样衔接各个子程序才是问题的关键所在，这需要对系统的结构很熟悉。因此可以说系统的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到

的困惑，经过一番努力才得以解决。

所以我认为这次的课程设计意义很深，和同学的共同学习﹑配合﹑努力的过程也很愉快，另外还要非常感谢老师的耐心辅导。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里老想着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。我趁着做课程设计的同时也对课本知识有了巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。经过四个星期的设计里，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时的满富激情到后来汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

西安文理学院物理与机械电子工程学院

自动化专业自动化专业课程设计评分表

学生姓名：罗珂班级：1班学号：0803110118

题目：十字路口红绿灯控制设计

序号项目内容满分得分1工作量适中，难易度合理 5

2态度端正，能积极、主动参与课程设计；能很好地与组内成员

协同合作完成设计；课程设计期间不缺勤

20

3具有一定查阅文献及运用文献资料能力和计算机应用能力 5 4系统电路仿真正确，优化合理10 5总体电路运行正常，各项技术指标符合任务书中的要求20 6设计报告理论依据充分，数据准确，电路分析正确10

7设计报告内容齐全、合理，综述简练、完整，概念清楚，立论

正确，技术用语准确，结论严谨合理；分析处理科学，条理分

明，语言流畅，结构严谨

20

8设计报告符号统一、编号齐全；格式、表格、插图等规范准确 5 9设计报告有一定篇幅，字符数不少于2500 5

总分100

指导教师评语：

指导教师签名：

年月日

十字路口红绿灯控制系统讲解

课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师 十字路口自动红绿灯指挥系统

目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10)

十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置

19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，触发器被复位，放电管T28导通，此时v0输出低电平，电容C开始通过R2放电，放电时间常数约为R2C，vC下降，当下降到VREF2=VCC/3时，比较器C1输出低电平，C2输出高电平，RS=01，触发器被置位，放电管T28截止，v0输出高电平，电容C又开始充电，当vC上升到时VREF1=2VCC/3，触发器又开始翻转。如此周而复始，输出矩形脉冲。其电路原理图如下：

51单片机红绿灯课程设计

1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。 综上所述，选择方案一。 3 输入方案： 设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。 该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示： 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能：

实验设计红绿灯PLC编程

一章设计方案 1.1 设计基础 此次PLC编程方法均与以S7-200作为背景机。 1.2 方案选择 这次给的方案有三种，一种是传统红绿灯，即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲，而红灯到绿灯没有黄灯缓冲，这种红绿灯没有人行道上的红绿灯；第二种是普通红绿灯，就是在传统红绿灯基础上加上人行道红绿灯，人行道上只有红、绿两种灯；第三种是大型红绿灯，这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。下面就来介绍这三种红绿灯：方案一传统红绿灯 十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组。这种红绿灯控制简单方便。但是缺点是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。现今已经无法满足较大城市的交通需求，很容易出现交通堵塞现象。 当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，同时东西方向红灯亮30s ；25s后南北方向绿灯闪烁3次（用时3s）后，改为黄灯，之后南北红灯并维持30s；此时东西方向由红灯变为绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3次（用时3s）后转为黄灯亮2s，如此一直循环。如图： 传统红绿灯平面示意图 方案二普通实用型红绿灯 十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组；在每个路口加上人行道，人行道左右方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯以控制简单实用方便，普遍运用在我们生活中。缺点是此种红绿灯不适合用在大型的交通枢纽上，因为它不能承受大流量的车辆通行。下面就来介绍这种红绿灯的设计。

当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，人行道南北方向亮红灯30s ，同时马路东西方向红灯亮30s人行道东西亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；25s后马路南北方向绿灯闪烁3次（频率1s/次）后，改为黄灯亮2s，之后马路南北红灯亮并维持30s，这时人行道南北方向亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；此时马路东西方向由红灯变为绿灯亮25s，人行道由绿灯变为红灯亮30s；然后绿灯闪烁3次（频率1s/次）后转为黄灯亮2s。如此一直循环。下面是示意图： 普通实用型红绿灯平面示意图 方案三大型红绿灯 十字路口每个方向各有一组左右转弯直行红绿灯，一共四组；人行道东南西北方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯是针对现今大城市交通而设计的，车道上设计了左转、直行、右转三组信号灯。它相对前两种红绿灯有了很大的变化，系统也复杂很多。各组灯之间的关系也比较复杂；但是这种红绿灯面对大量的行人和车辆也可以进行秩序化的放行。下面就来介绍这种红绿灯： 注：先对各个方向上的灯作序号，记向北左转为1点方向、向北直行为2点方向以此顺时针计数。最后向东左转为12点方向。 当启动PLC时，系统得电。按下启动按钮，9、5点方向亮绿灯27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s；9、5变红灯同时11、3变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ，11、3变为红灯同时2、6变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ，2、6变为红灯同时8、12变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s。人行道上开始南北方向绿灯亮60s后变为红灯亮60s，东西方向红灯亮60s后变为绿灯亮60s。马路东南西北右转方向亮灯与南北人行道一样。完成一个周期后，循环。下面是平面示意图：

十字路口交通灯控制设计

网络教育学院 《可编程控制器》大作业 题目：十字路口交通灯控制设计 学习中心：辽宁彰武电大学习中心 层次：高中起点专科 专业：电力系统自动化技术 年级： 2015 年秋季 学号： 151524228206 学生姓名：陈润泽

题目五：十字路口交通灯控制设计 起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。 十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。 设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性 能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍； （2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配， 并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图 截图后放到作业中）； （3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。

1 设计背景 1.1 背景概述 本文对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。 1.2 可编程逻辑控制器简介 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器作为目前工业自动化的重要基础设备，被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”，在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。 2 十字路口交通信号灯PLC控制系统简介 2.1 控制对象及要求 2.1.1 控制对象 本系统的控制对象有八个，分别是： 东西方向红灯（R—EW）两个； 南北方向红灯 (R—SN) 两个； 东西方向黄灯（Y—EW）两个； 南北方向黄灯 (Y—SN) 两个； 东西方向绿灯（G—EW）两个；

十字路口红绿灯规则

十字路口下车会被处罚吗？ 没罚单没拍照就没事，破哨子没事,我上次在市区跑,挂的假牌,133,走到红灯,一看有交警,利马变更车道,右转了,破哨子嗷嗷的叫,我都没理。 按交通法规定： 开关车门不得妨碍其他车辆和行人通行，你在行车道上开关车门，肯定算是交通违法行为。不过一般的摄像头拍不到，除非是人工值守的摄像头和交警当场查处。所以下次注意就行了 停车就已经违反交规了~~ 驾车行经交叉路口不按规定行车或者停车的，一次记2分。 拍照是电子探头来拍照不过好多路段是路面监控你需要辨识下那些是探头哪些是监控这样开起来才心中有数 要是被拍到了就是2分200块钱 老交通法中规定，距离路口50米内不允许停车，停车罚款100元，扣1分。新交通法规定，距路口100米内不允许停车，停车罚款100--200之间，扣2分。 十字路口通行规则 首先红灯停绿灯行是大前提。如果红绿灯都是带有方向箭头指示的，就必须严格按照本车道所行进方向的灯号控制来通行；如果红绿灯都是满屏圆形灯号，绿灯时就直行和左转右转均可通行，红灯时左转和直行都不能通行，但是可以右转（除非路口有“红灯时禁止右转”警示标示）。 如果是左转右转时间问题，你可以找个会开的坐在你副驾，你边开变知道，开车没有纸上谈兵的，没效果，开几天就好很多。还有现在黄灯的时候也别穿停车线，看到黄灯了，就刹车把，哪怕停在停车线前面也不要紧；如果是绿灯的时候过了停车线，那还是可以过去的。转弯么先看车道，变对车道，在看灯，有些路口有转弯灯的，那比较好办，没转弯灯的，左转要先让对面直

行，右转时，如果是你这个方向绿灯，那当心右边的非机动车和行人，如果是横向马路绿灯，那要当心左边过来的车，基本还是要让直行的。 正常的圆灯信号，信号灯时红的时候，可以右转，但是必须保证你自身的安全情况下，靠马路的最右侧，注意车辆，这个时候直行不可以，左转也不可以，绿灯的时候，直行，左转，右转都可以，一定要注意车辆，在实线的地方不能宾道，一定在虚线区完成你要走的路线，一定要按照规定路线行驶。祝您出行安全，愉快，希望能帮到您。国信号灯的时候一定按照要求做，绿灯的时候行驶，红灯的时候停止。按照路线行驶，直行是绿灯的时候，左转是红灯，这个时候只能直行，不可以左转。右转正常就可以了，红灯停止，绿灯通行。看好国际信号的指示灯。 1。遇到红灯时车（包括自行车摩托车电动车）不能直行，也不能左转，但可以右转通行（不管在那个路口，右转不受红绿灯限制）。2。遇到绿灯时车可以直行，也可以左转右转（特别注意红绿灯上面的指示方向箭头）。3。方向灯为绿灯时是可以向红绿灯上面的指示方向箭头方向行驶。4。方向灯为红灯时是不可以向红绿灯上面的指示方向箭头方向行驶。红灯时，是不许左转弯的。 如果是国际信号，它会显示左转绿灯，可以左转弯。红灯时是可以右转弯的。但有很少一部分地方要按右转弯指示灯右转。道路交通安全法实施条例第三十八条机动车信号灯和非机动车信号灯表示： （一）绿灯亮时，准许车辆通行，但转弯的车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行； （二）黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行； （三）红灯亮时，禁止车辆通行。在未设置非机动车信号灯和人行横道信号灯的路口，非机动车和行人应当按照机动车信号灯的表示通行。红灯亮时，右转弯的车辆在不妨碍被放行的车辆、行人通行的情况下，可以通行。第三十九条人行横道信号灯表示： （一）绿灯亮时，准许行人通过人行横道；

十字路口交通灯控制系统(终)

安徽三联学院 学年论文 十字路口交通灯控制系统Crossroads traffic lights control system 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 2010年12 月15 日 信息与通信技术系

【摘要】根据8051单片机的特点及交通灯在实际控制中的特点，本文提出一种用单片机自动控制交通灯及时间显示的方法。同时给出了软硬件设计方法,设计过程包括硬件电路设计和程序设计两大步骤，对在单片机应用中可能遇到的重要技术问题都有涉足。本文对十字路口状态预设为两种，一种是正常状态，另一种是故障或紧急状态，通过按键来实现。通过按键可以调节时间的显示；以及红绿灯亮的时间；还可以设置交通忙碌时间；当时间达到忙碌的时间，程序则进入忙碌时间。在此设计中用LCD1602来作为人机相联的显示屏，数码管作倒计时，双色LED作为红绿黄三种交通控制灯，四个按键当为设置和急停用。 【关键词】单片机；交通灯；时间显示器；数码管。 【Abstract】8051 features and characteristics of traffic lights in the actual control, this paper proposes a single-chip automatic control of traffic lights and time display. Given hardware and software design methods, the two steps of the design process including the hardware circuit design and programming have to get involved on important technical issues that may be encountered in the SCM application. Crossroads state default two, one is the normal state, another is a failure or emergency button. Button can adjust the time display; and traffic lights bright; can also set the traffic busy time; time to reach a busy time, the program is to enter a busy time. In this design, using LCD1602 as a display of human-computer linked digital tube to make countdown, the two-color LED as red, green and yellow three traffic control lights, four buttons to use for the set and emergency stop. 【Key words】SCM; traffic lights; time display; digital tube.

十字路口红绿灯单片机课程设计

黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业10 级班学号姓名指导教师 题目: 彩灯控制器的设计 课程:单片机课程设计 课程设计时间 2013年10月28日至2013年11 月10 日共2 周 一、设计要求： 利用AT89C51单片机的4位数字加法计算器，能进行加减运算。 创新要求： 功能键能清零、超出位数光报警提示、违规操作声报警 二、设计方案分析： 采用4×4键盘，键盘定义十个数字键，六个功能键，使用串行动态显示显示运算结果。主程序进行初始化，采用行列扫描进行查表得出键值，每次按键后调用显示子程序。 主要单元电路的设计 复位电路 复位电路采用上电复位与手动复位相结合的方案。上电复位时，上电瞬间RST 端的电位与VCC相同，即为高电平，随着充电电流的减小，RST端的电位逐渐下降。只要高电平保持时间足够长，就可以使AT89C52有效地复位。手动复位时，按下复位按钮，电容C1通过R2电阻迅速放电，使RST端迅速变为高电平，复

位按钮松开后，电容通过R和内部下拉电阻放电，逐渐使RST端恢复为低电平。 电路如图所示 晶振电路 晶振电路是单片机的心脏，它用于产生单片机工作所需要的时钟信号，晶振电路给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定，晶振电路如图 键盘电路的设计 键盘可分为两类：编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键（20个以上）和专用驱动芯片的组合，当按下某个按键时，它能够处理按键抖动、连击等问题，直接输出按键的编码，无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。当系统功能比较复杂，按键数量很多时，采用编码键盘可以简化软件设计。但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多（20个以内），为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行决定，按键信息通过接口软件来获取。本课题需要的是16个按键，故选择用非编码键盘。 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一

太阳能红绿灯系统设计方案

双江县交通信号灯 技术方案 漳州国绿太阳能科技有限公司

目录 1设计依据及参照规范 (3) 2系统设计思想 (3) 3系统结构 (4) 4系统功能 (4) 5技术规范 (5) 5.1交通信号相位组织及阶段安排 (5) 5.2交通信号机 (6) 5.3设备箱 (8) 5.4信号灯 (8) 5.5信号灯杆及基础..................................................... 错误！未定义书签。 5.6防雷......................................................................... 错误！未定义书签。 5.7接地......................................................................... 错误！未定义书签。 5.8外场管线设计及施工规范 (8) 5.9交通信号控制方案设计 (9)

1设计依据及参照规范 路口城市道路交通信号控制系统一期工程设计是依据下列文件及设计方案并参考相关文件和信息控制管理系统建设规范编制的。 《路口道路网络与交通设施规划蓝图》 《中华人民共和国交通法规》 《工业企业通信设计规范》GBJ42-81（试行）； 《钢筋混凝土设计规范》GBJIO-87； 《砌体结构设计规范》GBJ3-88； 《道路交通信号灯安装规范》GB14886-94； 《给排水工程结构设计规范》GBJ69-84 ； 《道路交通标志标线》GB5768-1999； 《地下通信电缆敷设》国家标准图集94X102； 《电器安装技术规范》GB； 《工业企业通信接地设计规范》； 《建筑物防雷设计规范》。 2系统设计思想 实用性——充分利用成熟的先进技术，避免盲目追求最新技术，同时又要防止系统处理能力不够。应用软件符合管理需要，界面友好，易于维护，整个系统易用、实用。 可靠性——系统建设尽量采用标准化优质产品，并且在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计将尽可能完善的做出故障检测、诊断及处理策略，以保证系统的稳定性和可靠性。 经济性——在充分满足系统运行技术与性能要求的前提下，尽量采用性能/价格比高的产品与技术，并在工程项目实施过程中本着励行节约的原则，精打细算，以保证项目建设的合理开销。 先进性——充分发挥项目建设各单位的优势，通过系统的引进、二次开发和整体集成，使建成后的系统在国内同行居于先进水平，并在系统实际运行过程中，建

红绿灯PLC编程设计报告

绪论 绪论 随着社会经济和城市交通的快速发展，城市规模的不断扩大，交通日益繁忙，红绿灯已经成为疏导交通最常见和最有效的手段。 红绿灯采用红、黄、绿三种颜色组成。绿灯是通行信号，面对绿灯车辆可以直行，左右转弯；红灯是禁止通行信号，面对红灯车辆必须停止前进；黄灯是等待信号，面对黄灯车辆不能越过停车线，等待信号指示。 城市红绿灯一般采用可编程控制器，其中采用PLC程序控制的在实际使用中占有很大的比例。信号一般采用三种控制形式。第一种为传统红绿灯，即在红绿灯之间转换，绿灯变红灯时加黄灯来缓冲；第二种是在传统红绿灯基础上加上绿灯闪烁（以下简称绿闪）功能，即在绿灯将要结束之际加上闪烁，其目的是提醒车辆，并保留黄灯缓冲时间；第三种是数字显示红绿灯，这是目前大城市所用最多的红绿灯，这种是在第二种红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。 另外人行道的红绿灯对行人和车辆起到秩序化的放行和安全交通的交通设备。人行道上的红绿灯也与马路上的红绿灯大同小异，设计方法也基本相同。

Xxxxxxxxxxx 第一章设计方案 1.1 设计基础 此次PLC编程方法均与以S7-200作为背景机。 1.2 方案选择 这次给的方案有三种，一种是传统红绿灯，即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲，而红灯到绿灯没有黄灯缓冲，这种红绿灯没有人行道上的红绿灯；第二种是普通红绿灯，就是在传统红绿灯基础上加上人行道红绿灯，人行道上只有红、绿两种灯；第三种是大型红绿灯，这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。下面就来介绍这三种红绿灯：方案一传统红绿灯 十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组。这种红绿灯控制简单方便。但是缺点是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。现今已经无法满足较大城市的交通需求，很容易出现交通堵塞现象。 当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，同时东西方向红灯亮30s ；25s后南北方向绿灯闪烁3次（用时3s）后，改为黄灯，之后南北红灯并维持30s；此时东西方向由红灯变为绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3次（用时3s）后转为黄灯亮2s，如此一直循环。如图： 传统红绿灯平面示意图 方案二普通实用型红绿灯 十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组；在每个路口加上人行道，人行道左右方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯以控制简单实用方便，普遍运用在我们生活中。缺点是此种红绿灯不适合用在大型的交通枢纽上，因为它不能承受大流量的车辆通行。下面就来介绍这种红绿灯的设计。

十字路口红绿灯控制系统

课 程 设 计 2015 年 7 月 30 日 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名指导教师

目录 一、主要指标及要求 (1) 二、方案选择 (1) 三、工作原理分析 (1) 四、单元模块设计及分析 (2) 4.1时钟信号脉冲发生器设计 (2) 4.2定时器设计 (4) 4.3 延时电路设计 (5) 4.4状态转换电路设计 (6) 4.5置数组合逻辑设计 (7) 五、总电路图 (9) 六、设计心得 (9) 七、参考文献 (10)

十字路口自动红绿灯指挥系统 班级：指导老师: 学生： 学号： 一、主要指标及要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 二、方案选择 三、工作原理分析 本电路分为五个模块，即时钟信号脉冲发生器、定时器、延时电路、状态转换电路、置数组合逻辑电路。其中由555定时器组成的时钟信号脉冲发生器为由两片74LS192计数器组成的定时器电路提供1Hz的脉冲信号，使计时器能够正常计数。由三片双四选一数据选择器组成的置数组合逻辑电路分别为计数器置19s、4s、14s和0s等不同的数。当计数归零时，计数器的溢出信号使双D触发器的状态发生跳转，同时控制着绿黄红灯的亮灭，使得绿黄红灯亮时，定时器分别置19s、4s、14s。延时电路起到延时作用，当计数器计数归零时，溢出信号通过延时电路先使触发器状态发生翻转，再加载LD信号，使计数器置一个新数。 四、单元模块设计及分析 4.1时钟信号脉冲发生器 时钟信号脉冲发生器选用555定时器主要用来产生秒脉冲信号。脉冲信号的频率可调，所以可以采用555组成多谐振荡器，其输出脉冲作为下一级的时钟信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在5~16V工作，最大负载电流可达200mA。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 555定时器构成多谐振荡器，组成信号产生电路接通电源后，VCC通过电阻R1、R2给电容C充电，充电时间常数为（R1+R2），电容上的电压vC按指数规律上升，当上升到VREF1=2VCC/3时，比较器C1输出高电平，C2输出低电平，RS=10，

十字路口红绿灯的合理设置

十字路口红绿灯的合理设置 陈金康 检索词：红绿灯设置、红绿灯周期 一、问题的提出 作为城市交通的指挥棒，红绿灯对交通的影响起着决定性作用。如果红绿灯的设置不合理，不仅会影响到交通秩序；还有可能会影响到行人和自行车的安全。 目前杭城还有很多路口的红绿灯设置存在一些不合理的因素，我们以古墩路一个路口(界于天目山路和文苑路之间)的红绿灯设置为例，该路口是刚开通的，交管部门对路况和车流量的研究还不是很成熟，因此红绿灯的设置存在一些问题。该路口的车流量相对比较小，有几个方向的车流量特别小，但绿灯时间设置太长，经常出现路口空荡荡但是车辆必须长时间等待的情况；同时在这样的路口，右转红灯显得有些多余。另外，该路口不同时段的红绿灯设置没有什么区别，显然这是非常不合理的。 下面我们就针对该路口来研究一下红绿灯设置的合理方案。我们主要研究两个方面：红绿灯周期的设置以及一个周期内各个方面开绿灯的时间。 二、模型的建立 1、红绿灯周期 从《道路交通自动控制》中，我们可以找到有关红绿信号灯的最佳周期公式： s q L C ∑-+=15 其中 : C 为周期时间。 相位：同时启动和终止的若干股车流叫做一个相位。 L 为一个周期内的总损失时间。每一相位的损失时间I=启动延迟时间-结束滞后时间；而整个周期的总损失时间为各个相位总损失时间的和加上各个绿灯间隔时间R 。（通俗地讲，启动延迟时间即司机看到绿灯到车子启动的反应时间，结束滞后时间即绿灯关闭到最后一辆车通过的时间。） 即R I L +∑=

q 为相应相位的车流量 s 为相应相位的饱和车流量。（当车辆以大致稳定的流率通过路口时，该流率即该相位的饱和车流量。） 2、南北方向和东西方向开绿灯时间的分配 不妨忽略黄灯，将交通信号灯转换的一个周期取作单位时间，又设两个方向的车流量是稳定和均匀的，不考虑转弯的情形。 设E 是单位时间从东西方向到达路口的车辆数；S 是单位时间从南北方向到达路口的车辆数。假设在一个周期内，东西方向开红灯、南北方向开绿灯的时间为R ，那么在该周期内，东西方向开绿灯、南北方向开红灯的时间为1-R 。 我们要确定交通灯的控制方案，即确定R 。度量一个十字路口的串行效率的主要依据是单位时间内所有车辆在路口滞留的时间总和。因此要确定R ，只需保证在一个周期内，所有车辆在路口滞留的时间总和最短即可。一辆车在路口的滞留时间通常包括两部分，一部分是每辆车遇红灯后的停车等待时间，另一部分是停车后司机见到绿灯重新发动到开动的时间0t ，它是可以测定的。 首先，对任意给定的R （0

十字路口带倒计时显示地交通红绿灯控制系统设计

目录。 1 系统概述 (1) 1.1 应用背景及意义 (1) 1.2 设计任务 (1) 1.3 设计要求 (1) 2 方案论证 (2) 2.1 方案比较 (2) 2.2 方案选择 (3) 2.3 方案设计 (3) 2.4 方案时序图 (5) 3. 硬件设计 (6) 3.1 I/O分配 (6) 3.2 I/O接线图 (7) 3.3 元器件选型 (7) 4. 软件设计 (9) 4.1 主流程 (9) 4.2 梯形图 (10) 5. 系统调试 (16) 5.1 软件调试： (16) 5.2 硬件调试 (18) 设计心得 (19) 参考文献 (20) 附录A：程序指令 (20)

1 系统概述 1.1 应用背景及意义 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，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。因此，在实际设计时要遵循一定的原则和要求。 在十字路口，四面都悬挂着红、黄、绿、三色交通信号灯，它是不出声的“交通警察”。红绿灯是国际统一的交通信号灯。红灯是停止信号，绿灯是通行信号。交叉路口，几个方向来的车都汇集在这儿，有的要直行，有的要拐弯，到底让谁先走，这就是要听从红绿灯指挥。红灯亮，禁止直行或左转弯，在不碍行人和车辆情况下，允许车辆右转弯；绿灯亮，准许车辆直行或转弯；黄灯亮，停在路口停止线或人行横道线以，已经继续通行；黄灯闪烁时，警告车辆注意安全。 1.2 设计任务 采用PLC构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45o时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图11-9所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。SA1手柄指向中间0o时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。SA1手柄指向右45o时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。 1.3 设计要求 要求学生掌握一定的理论基础知识，同时具备一定的实践设计技能，并且能够利用PLC控制技术结合实际情况进行系统设计以及编程。在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。教师的主导作用是引导其掌握完成

PLC 十字路口交通灯控制模拟

PLC实验报告 实验三十字路口交通灯控制模拟 一、实验目的 1、掌握可编程控制器的工作原理。 2、通过动手接线，提高学生的实际动手能力以及加强对PLC基本结构的了解。 3、通过实验，，加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解，使学生能够熟练应用PLC 定时器，以及PLC的基本辅助继电器 二、实验内容 十字路口南北方向和东西方向均设有红、黄、绿三只信号灯，交通灯启动时，6 只信号灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序图如下图所示。

图1 整个交通灯系统至少要设置有启动键，停止键以及复位键。启动键启动系统按照上面时序开始运行；停止键停止系统，6个信号灯全部熄灭；复位键复位系统，此时无论系统处于什么状态，复位后系统重新开始运行。 本实验是一个简单时序的顺序控制实验，关键是要将交通灯状态变化的时间点标记出来。分析时序图，找出交通灯状态发生变化的每个时间点，并使PLC 做出相应的动作改变交通灯的状态。 三.实验I/O端口分配 1.输入端口 2.输出端口

四．硬件接线图 24V PLC 南北红灯南北绿灯南北黄灯东西红灯东西绿灯东西黄灯 五．实验梯型图及程序简介

六．系统使用说明书 1.按下启动键SB1，常开接点X000闭合，继电器M0闭合并进行自锁，定时器T0 T1 开始计时，首先东西方向红灯Y27亮，南北方向绿灯Y6亮，南北方向通行。 2.定时器T1计满13秒时，南北方向黄灯Y6开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒 3.定时器T3和T4形成一个分频电路，周期为1秒，占空比为50%，用这样一个矩形波去控制黄灯的闪亮 4.T0 计满15秒时，南北方向红灯Y17亮，东西方向绿灯Y4亮，其他灯灭，东西方向通行。 5.定时器T1计满13秒时，东西方向黄灯Y5开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒，闪亮原理同上。然后循环重复上述过程。 6.当停止按钮SB2，继电器M0失电，此时所有的输出灯都将熄灭，程序停止运行。 7.无论何时当复位按钮SB3按下时，定时器T0 T1将复位，程序重头开始运行。 七．实验小结 大二做过智能交通灯的程序设计，也是用的梯形图语言，然而到现在却大抵忘却了。 通过老师及书本上一些知识的介绍，我们组又重新了解了PLC 的相关知识及梯形图语言，经过一番理解与全局的设计，但是在实验

带数码管显示的十字路口交通灯控制 C 程序

一．课程设计目的 用汇编语言独立完成一个程序题，以达到熟练运用汇编语言编程实现有比较完整功能的程序的目的。 ⒈了解交通灯管理的基本工作原理 ⒉熟悉8259A中断控制器的工作原理和应用编程 ⒊熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用 ⒋熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程，掌握利用软硬件相结合定时的方法 二．课程设计任务 本次课程设计的内容为交通信号灯的实时控制和管理。 某交通干线车行道和人行横道的交通信号灯设置如图所示： 其中：表示红灯、表示黄灯、表示绿灯 具体要求如下： 1．东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟； 2．1分钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。在南北方向亮红灯期间，在2位数码管上显示计数值（每秒减1），从65减为0。 3．东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟； 4．南北方向放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。 5．南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，再转为东西方向车辆放行1分钟。如此循环重复。 三．总体设计方案 1．用实验系统8255A实现对信号灯的控制（所用端口自定）；2位数码显示用8255A实现控制。

2. 用实验系统8235的计数器2定时向实验系统主片8259A的IRQ7请求中断，以实现要求的1分钟、5秒钟和20秒的定时。 实验系统8235的计数器2的CLK2接OPCLK，频率为1.19318MHZ；GATE2已接+5V； 定时采用软硬件相结合的方式实现。 ⒊用实验系统的发光二极管模拟红绿灯。 注：8259A的端口地址为：218H、219H 8255A的端口地址为：端口A-200H、端口B-201H、端口C-202H、控制端口-203H 8253的端口地址为：计数器0-208H、计数器1-209H、计数器2-20aH、控制寄存器0-20bH。 四．部分电路设计及功能解说 设计数器0的计数初值为25000，由于CLK0接脉冲信号，频率为2.5MHZ，所以每10ms中断一次。利用CX对不同的状态时间计数，用来实现计数器0对1分钟，20秒钟，5秒钟的定时。中断子程序分为数码显示刷新部分和红绿黄灯各种状态切换部分。每进入中断即刷新LED显示。用对于东西车道和南北车道黄灯闪烁利用标志位判断实现，满足比较条件就暗，不满足条件就亮。 五．程序设计流程图

红绿灯

绪论 第一章设计方案 1.1 设计基础 此次PLC编程方法均与以S7-200作为背景机。 1.2 方案选择 这次给的方案有三种，一种是传统红绿灯，即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲，而红灯到绿灯没有黄灯缓冲，这种红绿灯没有人行道上的红绿灯；第二种是普通红绿灯，就是在传统红绿灯基础上加上人行道红绿灯，人行道上只有红、绿两种灯；第三种是大型红绿灯，这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。下面就来介绍这三种红绿灯：方案一传统红绿灯 十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组。这种红绿灯控制简单方便。但是缺点是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。现今已经无法满足较大城市的交通需求，很容易出现交通堵塞现象。 当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，同时东西方向红灯亮30s ；25s后南北方向绿灯闪烁3次（用时3s）后，改为黄灯，之后南北红灯并维持30s；此时东西方向由红灯变为绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3次（用时3s）后转为黄灯亮2s，如此一直循环。如图： 传统红绿灯平面示意图 方案二普通实用型红绿灯 十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组；在每个路口加上人行道，人行道左右方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯以控制简单实用方便，普遍运用在我们生活中。缺点是此种红绿灯不适合用在大型的交通枢纽上，因为它不能承受大流量的车辆通行。下面就来介绍这种红绿灯的设计。

丽水职业技术学院 当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，人行道南北方向亮红灯30s ，同时马路东西方向红灯亮30s人行道东西亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；25s后马路南北方向绿灯闪烁3次（频率1s/次）后，改为黄灯亮2s，之后马路南北红灯亮并维持30s，这时人行道南北方向亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；此时马路东西方向由红灯变为绿灯亮25s，人行道由绿灯变为红灯亮30s；然后绿灯闪烁3次（频率1s/次）后转为黄灯亮2s。如此一直循环。下面是示意图： 普通实用型红绿灯平面示意图 方案三大型红绿灯 十字路口每个方向各有一组左右转弯直行红绿灯，一共四组；人行道东南西北方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯是针对现今大城市交通而设计的，车道上设计了左转、直行、右转三组信号灯。它相对前两种红绿灯有了很大的变化，系统也复杂很多。各组灯之间的关系也比较复杂；但是这种红绿灯面对大量的行人和车辆也可以进行秩序化的放行。下面就来介绍这种红绿灯： 注：先对各个方向上的灯作序号，记向北左转为1点方向、向北直行为2点方向以此顺时针计数。最后向东左转为12点方向。 当启动PLC时，系统得电。按下启动按钮，9、5点方向亮绿灯27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s；9、5变红灯同时11、3变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ，11、3变为红灯同时2、6变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ，2、6变为红灯同时8、12变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s。人行道上开始南北方向绿灯亮60s后变为红灯亮60s，东西方向红灯亮60s后变为绿灯亮60s。马路东南西北右转方向亮灯与南北人行道一样。完成一个周期后，循环。下面是平面示意图：

十字路口交通灯方案设计

《数字电子技术基础》课程设计课题：交通信号灯控制逻辑电路设计 学号：101263、101259、101258 姓名：曾剑、刘红艳、刘倩 班级：10计控 指导老师：康震群 设计日期：2012/1/8

一、设计目的 为了确保十字路口的车辆顺利地通过, 往往采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。其中红灯（R）亮,表示该条道路禁止通行；黄灯(Y) 亮表示准备停车或通行；绿灯(G)亮表示允许通行。 二、设计任务和要求 设计一个十字路口交通信号灯控制器,其要求如下: 1、设南北向的红、黄、绿灯分别为NSR 、NSY 、NSG, 东西向的红、黄、绿灯分别 为EWR、EWY、EWG 。红灯时间为30S，绿灯时间为25S，黄灯时间为5S。 2、两个方向的工作时序: 东西向亮红灯时间应等于南北向亮黄、绿灯时间之和，南北向亮红灯时间应等于东西向亮黄、绿灯时间之和。 3、十字路口要有数字显示, 作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。具体为：当 某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减 1 计数方式工作, 直至减到数为“0”, 十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,再进入下一步某方向的工作循环。 例如：当南北向从红灯转换成绿灯时,置南北向数字显示为“30”, 并使数显计数器开始减“1”计数, 当减到绿灯灭而黄灯亮(闪耀)时, 数显的值应为5, 当减到“0”时,此时黄灯灭,而南北向的红灯亮；同时,使得东西向的绿灯亮,并置东西向的数显为“30”。 4、在完成上述任务后,可以对电路进行以下几方面的电路改进或扩展。 （1）、可以手动切换为夜间工作方式：红、绿灯灭，黄灯闪烁。 （2）、设某一方向(如南北)为十字路口主干道,另一方向(如东西)为次干道；主干道由于车辆、行人多,而次干道的车辆、行人少, 所以主干道绿灯亮的时间,可选定为次干道绿灯亮时间的2倍。 三、设计报告 1、方案设计 （1）、控制流程图（状态图）