交通信号灯设计心理学案例分析

交通信号灯设计心理学案例分析

案例：十字路口交通红绿灯手动和自动控制系统

案例描述：某交通信号灯采用PLC控制，信号灯分东西、南北两组，分别有红、黄、绿三种颜色。具体控制要求如下：

白天工作方式：南北方向绿灯亮30秒后闪5秒灭，黄灯亮5秒灭，之后红灯亮40秒灭，同时东西方向红灯亮40秒灭，绿灯亮30秒后闪5秒灭，之后黄灯亮5秒灭；然后继续重复循环。黑夜工作方式：只有黄灯闪烁。

教学目标：要求学生读懂交通红绿灯手动和自动的控制电路；认识各状态发生器的位置；能编写交通红绿灯手动和自动控制的程序；能正确接线使交通红绿灯在手动和自动控制状态下工作起来。

案例课时：8课时。教师先在PLC实验室演示一遍手动和自动控制的交通红绿灯工作过程，然后讲解完成这项工作所需I/O地址分配功能图、设计程序所须指令和步进梯形图知识；由学生在PLC 实验室独立编程输入程序并接线运行调试，教师在旁指导解答学生遇到的问题。

建立学习小组：2--3人一组，共24组。具体实施步骤如下：

（1)在教师的引导下，学生首先绘出反映案例控制要求的时序控制图。

（2)根据对时序控制图的分析，对输入输出点进行分配。由于案例有两种工作方式，即白天与黑夜方式，所以需加入白天黑夜选择开关。

（3)绘制PLC接线图。根据所选用的可编程控制器系列型号，通过查阅手册了解输入输出点数、输出形式等，进一步熟悉PLC及PLC内部软元件的认识，进而绘制出PLC接线图。

（4)程序设计。在程序设计思路上，教师引导学生学会一种先进的设计法

－顺序控制设计法，即根据系统的工作过程绘出顺序功能图，再根据顺序功能

图设计出梯形图的方法。这是整个案例的难点，同时也是培养学生独立思考、分析问题、解决问题、进行创造性思维的过程。教师仅仅担当配角，起引导作用。

在实施步骤制订之后，需进行程序调试，分析方案是否可行。在调试过程中，让学生观察、感知、对比，培养悟性和洞察力。当程序运行出现问题时，教师应及时引导学生分析问题，修正错误。例如，某些学生对计数器的工作过程一知半解，在程序设计中缺少对计时器进行复位的指令，因而程序运行时，发现不能按控制要求实现工作。这时教师不直接给出答案，而是让学生自己去思索，不断调试运行，主动分析发现错误，经分析修正后，运行成功。在反复的运行调试实践中，学生始终处于主体地位。当他们通过多方努力最终成功时，他们充满了自豪与成就感，自信心和创造力进一步提高，而解决问题的能力也在实践中潜移默化地发展。