城市十字路口的自动化红绿灯系统的设计
十字路口交通灯控制设计_十字路口交通灯控制设计(PLC设计课件)
接通, 当T1定时器ET值大于1s时,
接通,Q0.0得电,
A灯亮; 当T1定时器ET值大于2s时,
断开,Q0.0失电,A灯灭。
三、举例
任务3 十字路口交通灯控制设计
M0.0
T#4S
T1
TON
Time
IN
Q
PT
ET
T1.ET
T1.ET
Q0.1
B灯
T#2S
T#3S
M0.0启动后,T1定时器开始定时,ET值开始发生变化;此时ET值小于3s,
任务3 十字路口交通灯控制设计
一、比较指令符号
可以使用“等于”操作确定第一个 比较值是否等于第二个比较值。 要比 较的两个值必须为相同的数据类型。
该 LAD 触点比较结果为 TRUE 时, 则该触点会被激活。 在程序编辑器中 单击该指令后,可以从下拉菜单中选择 比较类型和数据类型。
任务3 十字路口交通灯控制设计
输出继电器 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
输出
输出元件 东西方向绿灯HL1 东西方向黄灯HL2 东西方向红灯HL3 南北方向绿灯HL4 南北方向黄灯HL5 南北方向红灯HL6
任务3 十字路口交通灯控制设计
二、硬件电路-PLC外部电路接线
24V
输出
电源
L N PE
QF
FU 1
三、梯形图设计
比较指令
按下启动按钮,当定时时间到达3S时,灯亮,定时时间到达5S时,灯灭。
一个定时器,完成3S,5S控制
循环
T0
M0.0 T0.Q
TON
Time
IN
Q
T#5s PT
ET
3S灯亮,5S灯灭
(完整版)十字路口交通信号灯PLC控制系统毕业设计
十字路口交通信号灯PLC控制系统设计题目:十字路口交通信号灯PLC控制系统院系名称:专业班级:学生姓名:导师姓名:职称:二○一五年月目录摘要 (4)第1章绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2 课题的背景 (5)1.3 课题研究的目的意义 (6)1.4 国内外现状及未来发展趋势 (7)1.4.1 国外发展现状 (8)1.4.2 国内发展现状 (8)1.4.3 未来发展趋势 (9)1.5课题研究的主要内容 (9)第2章控制系统总体方案与技术要求 (11)2.1 系统的基本要求 (11)2.1.1信号灯的基本构成 (11)2.1.2基本控制要求 (12)2.2 PLC的结构及原理 (13)2.2.1 PLC的分类 (13)2.2.2 PLC的基本结构及原理 (13)2.2.3 PLC设计的基本原则 (14)2.3 PLC的选用 (15)2.4 本章小结 (16)第3章信号灯控制系统的设计 (17)3.1 信号灯结构设计 (17)3.1.1工作时序图 (17)3.1.2可编程控制器I/O端口分配 (19)3.1.3程序梯形图指令表 (19)3.1.4信号灯的PLC外部连线图 (22)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)摘要随着社会的发展和进步以及人民生活水平的提高,上路的车辆越来越多,但相应的公路设施却没有相应的改善,这就导致了城市交通拥堵问题突出,而且拥堵的地方多是十字路口等车辆汇集处。
如何改善交通灯控制系统,以适应现在的交通状况,成为竞相研究的课题,本文对该问题给予了深刻地研究。
本文十字路口交通灯控制系统主要用于处理十字路口车辆及行人通过的问题,使其减少相互干扰,提高了十字路口的通行能力。
本文总结了交通灯控制技术的发展,讨论了基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统的设计可行性。
根据PLC的工作原理并结合城市交通的实际状况,本文提出了以三菱公司生产的FX2N-128MT-001型PLC作为基本控制核心,安排了四个方向的直行、左转红黄绿灯,人行道红绿灯以及倒计时数码管的具体配置;设计完成了PLC的I/O端口分配和控制程序;探索了基于红外遥控的十字路口交通信号灯的无线强通控制方案并设计了具体的硬件电路及软件控制程序。
一个十字路口的交通灯控制系统设计报告
一个十字路口的交通灯控制系统一、设计内容和要求:利用AT89C51单片机设计一十字路口交通灯控制系统。
1:系统主要由单片机、数码管、交通灯组成。
2:具有人行道和基本的交通灯的功能。
3:具有数码管倒计时功能。
4:要求东西和南北车道的车辆交替运行,每次通行为25秒。
5:要求黄灯先亮3秒,才能变换车道,黄灯亮时要求闪亮。
6:有紧急情况的处理办法(如急救车来时)。
二、总体方案设计本设计研究的是基于AT89C51单片机的交通灯智能控制系统。
根据交通控制系统的设计原理,阐述了硬件和软件方面开发的整个过程。
主控系统采用AT89C51单片机作为控制器,控制通行倒计时及直行、行人的通行。
并设计了有紧急情况(如急救车到来)时的处理办法。
三、系统的硬件设计(1)本系统选用通过P0到P3口用做输出显示控制口。
P0口用作输出南北方向LED数码管字符编码,P2口用作输出东西方向LED数码管字符编码。
—口用于位选及输出南北方向发光二极管。
和用作南北方向人行道的控制灯。
和用作东西方向人行道的控制灯。
—口用于位选及输出东西方向发光二极管。
和用作外部中断。
(2)LED数码管采用动态显示方式实现倒计时读秒,并且本系统采用的是LED的共阳极接法。
(3)LED动态显示,在多位LED显示时,为了简化电路,降低成本,将段选位并联在一起,由一个八位的I/O口控制,而位选由另一个口控制,段选码、位选码每次送入后演示1ms,而人的视觉暂留时间为,所以在人看来数码管一直亮着,从而在应用中通过动态扫描的方法显示。
四、设计原理分析(1)从十字路口交通灯示意图分析可知:东西、南北方向信号灯控制是中心对称的,即无论是主干道还是支干道两侧系统对同方向的信号灯控制是同步的。
(2)从示意图分析可知,人行道各个方向,系统对两侧的信号灯的控制也是同步的。
(3)人行道和信号灯的显示不是一致的,人应该和车一起走,但应该比车先停下来。
五、原理图(部分引脚未画)六、流程分析图假设交通灯交换的周期为60秒,则各个方向交通灯在时间轴上的交换情况如下表所示。
一个十字路口的交通灯控制系统设计报告
一个十字路口的交通灯控制系统设计报告设计报告
一、设计目的
设计每个方向的交通灯控制系统,以解决车辆拥堵的问题,并尽可能
减少事故的发生。
二、原理和要求
1.交通灯控制系统的目标是调整车辆的流量,从而避免拥堵和事故
的发生。
2.根据路口的布局,设计一个控制系统,使各方向的车辆可以有序
通过路口。
3.控制系统需要包括时间策略、车辆流量控制以及实时变更等组件。
4.控制系统的运行稳定性,准确性,可靠性等特性也是需要考虑的。
三、相关技术
1.时间策略:采用数字信号处理技术,结合十字路口的布局特性,
对灯光变化的时间策略进行设计。
2.车辆流量控制:采用软件技术,结合摄像机获取到的车辆实时位
置数据,进行实时的车辆流量控制。
3.实时变更:采用实时数据采集技术,监视路口的变化,对路口的
灯光策略进行实时变更,以保证路口的安全性和流量的正常状态。
四、系统设计
1.时间策略:采用数字信号处理技术,结合十字路口的布局特性,
设计灯光变化的时间策略,实现路口灯的有序变化,调控车辆的通行流量。
2.车辆流量控制:采用软件技术,结合摄像机获取到的车辆实时位
置信息。
plc十字路口红绿灯毕业设计
plc十字路口红绿灯毕业设计毕业设计题目:PLC十字路口红绿灯控制系统摘要:随着城市交通的不断发展和人口的增长,十字路口的交通流量逐渐增大,交通事故也层出不穷。
为了提高交通效率和安全性,本设计提出了基于PLC的十字路口红绿灯控制系统。
该系统使用PLC作为控制核心,利用传感器感知车辆和行人的存在以及行驶方向,实现灵活精确的信号控制。
本文将详细介绍系统的设计原理、硬件实现和软件编程,并结合实际案例进行演示,以期为城市交通管理者和相关研究人员提供参考和指导。
1. 系统设计原理本设计采用基于PLC的红绿灯控制系统,通过传感器感知车辆和行人的存在情况,利用PLC芯片进行信号控制。
系统根据不同时间段、交通流量和行驶方向等信息,合理调配红绿灯的时间和灯光状态,以实现交通的高效与安全。
2. 硬件实现2.1 PLC选型选择适合交通信号控制的PLC芯片,具备较高的计算能力、稳定性和可靠性。
同时,考虑PLC的扩展性和接口需求,以适应不同规模和复杂度的交通路口。
2.2 传感器选择选择合适的传感器,如车辆探测器和行人探测器等,能够精确检测交通流量和行人动态。
利用传感器提供的信号,PLC可以根据实际情况进行动态调整,实现智能红绿灯控制。
2.3 红绿灯灯具选择符合道路交通管理标准的红绿灯灯具,并合理布局于十字路口各个方向。
同时,考虑灯光的亮度、可见性和节能性,以提高交通参与者对红绿灯信号的识别和理解。
3. 软件编程3.1 PLC编程语言选择根据PLC芯片的型号和软件的支持,选择适合的编程语言进行控制程序的开发。
常见的编程语言如LD(梯形图)、ST(结构化文本)、FBD(功能块图)等,需要根据实际情况选择合适的语言。
3.2 红绿灯控制逻辑结合十字路口的交通流量和行驶方向等信息,利用PLC编程语言编写控制逻辑。
根据车辆和行人的存在情况,自动切换不同方向的红绿灯信号,以保证交通的安全与顺畅。
4. 实际案例演示为了验证设计的有效性和可行性,本设计将在某一具体十字路口进行实地演示。
十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试
十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试1. 引言随着城市交通的不断发展,道路交通系统的安全与效率已经成为城市交通不可避免的发展趋势。
十字路口交通信号灯的控制是道路交通系统的重要组成部分之一,而PLC控制系统作为现代控制系统的代表,在十字路口交通信号灯的控制中也扮演了重要的角色。
本文将介绍十字路口交通信号灯PLC控制系统的设计与调试。
2. PLC控制系统的原理PLC(可编程逻辑控制器)指的是一种基于工业电子技术和计算机技术的数字化集成控制系统,广泛应用于工业领域的自动化控制。
PLC控制系统是由硬件和软件两部分组成的,硬件是指PLC主机及其周边设备组成的控制系统,软件是指编程软件和程序员编写程序所需的编程语言。
PLC控制系统可以通过输入输出口完成控制任务,并且可以根据事先编写好的程序自动执行相关控制动作。
使用PLC控制系统的优点是可靠性高、稳定性强、控制精度高等等。
3. 十字路口交通信号灯PLC控制系统的设计与实现在十字路口,交通信号灯的控制是道路交通系统中最基本的控制之一。
十字路口交通信号灯PLC控制系统的组成主要包括PLC主机、输入输出模块、中央处理器、交通信号灯设备等。
交通信号灯设备包括红、绿、黄三种信号灯和各个方向的车辆检测器、人行道检测器等。
在设计PLC控制系统时,需要根据实际情况进行具体的设计。
在这里,设计的主要目标是实现十字路口各种状态下的交通信号灯控制。
根据常见的十字路口交通信号灯的控制策略,PLC控制器需要设计并实现以下几种控制模式:•车辆检测模式:此时PLC控制器需要检测当车辆经过检测区域时,根据信号灯的状态确定交通灯的控制策略,如当某路口不存在其他车辆时,直行或左转的车辆可以获得通行权。
•时间控制模式:此时PLC控制器需要根据预设时间表,控制交通信号灯的切换,以达到交通的稳定有效。
•手工控制模式:此时PLC控制器需要实现手动控制交通信号灯的状态切换。
实现上述功能需要进行详细设计。
十字路口交通灯控制设计_霓虹灯控制设计(PLC设计课件)
并联 , 同时开始 计时
任务2 霓虹灯控制设计
四、梯形图设计---接通延时定时器
任务2 霓虹灯控制设计
四、梯形图设计---接通延时定时器
任务2 霓虹灯控制设计
四、梯形图设计---接通延时定时器
霓虹灯控制设计-实训报告
一、实训目的
任务2 霓虹灯控制设计
1.掌握霓虹灯显示的时序。 2.熟悉 TIA 软件的基本使用方法。 3.进一步巩固对常规指令的正确理解和使用。 4.根据实训设备,熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法。 。
项目三 十字路口交通灯控制设计
任务2
霓 虹设计灯准控备制 设 计
IO分配
二、硬件电路I/O分配
任务2 霓虹灯控制设计
设备 输入 输出
符号 SB1 SB2 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15
功能 启动按钮(常开触点) 停止按钮(常开触点)
霓 虹设计灯准控备制 设 计
实训台接线
任务2 霓虹灯控制设计
P L C 实 训 台
任务2 霓虹灯控制设计
输 入 部 分
任务2 霓虹灯控制设计
输 入 接 线
任务2 霓虹灯控制设计
输 出 部 分
任务2 霓虹灯控制设计
输 出 接 线
项目三 十字路口交通灯控制设计
任务2
霓 虹设计灯准控备制 设 计
A灯 B灯 C灯 D灯 E灯 F灯 G灯 H灯 I灯 J灯 K灯 L灯 M灯 N灯 O灯
地址 I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6
十字路口自动红绿灯指挥系统课程设计
系统能够根据实际情况对红绿 灯配时方案进行自动调整。
通过实验验证系统的有效性和 实用性,为未来智能化交通指 挥系统的发展提供参考。
02 十字路口交通流特性分析
交通流量统计
流量数据采集
通过视频监控、感应线圈等手段 ,实时采集十字路口各方向的交
通流量数据。
流量数据分析
对采集到的交通流量数据进行统计 分析,包括车流量、人流量、非机 动车流量等,以掌握交通流量的时 空分布规律。
拥堵程度评估
建立拥堵程度评估模型, 对十字路口的拥堵程度进 行量化评估,为优化交通 信号控制提供科学依据。
03 自动红绿灯指挥系统原理 与设计
工作原理简述
感应控制
通过车辆检测器实时监测 路口交通流量,根据车流 量变化自动调整红绿灯配 时方案。
通讯传输
将检测到的交通信号通过 通讯模块传输至控制中心 ,控制中心根据预设算法 进行配时方案计算。
创新技术应用
引入图像识别和人工智能技术,实现对交通情况的实时监测和智能 分析,提高了系统的智能化水平。
团队协作能力提升
通过课程设计实践,增强了团队协作能力,提高了分析问题和解决 问题的能力。
存在问题及改进方向探讨
01
系统稳定性有待加强
在实际运行中,系统偶尔会出现故障或误判情况,需要进一步优化算法
和提高系统稳定性。
指挥调度
控制中心将计算得出的配 时方案发送至路口信号灯 控制模块,实现红绿灯的 自动指挥。
硬件组成及功能划分
车辆检测器
用于实时监测路口交通流量, 将检测到的车辆信息传输至控
制中心。
通讯模块
负责车辆检测器与控制中心之 间的数据传输,确保信息的实 时性和准确性。
控制中心
城市交通中的智能红绿灯系统设计
城市交通中的智能红绿灯系统设计智能红绿灯系统是一种基于计算机视觉和智能算法的交通信号控制系统,旨在提高城市交通效率和安全性。
它利用传感器、摄像头和信号控制算法来检测和控制交通流量,优化信号配时,以最大程度地减少交通阻塞和延迟。
下面将详细介绍智能红绿灯系统的设计。
首先,智能红绿灯系统需要采集交通数据。
这可以通过安装在红绿灯上的摄像头和传感器来实现。
摄像头可以实时捕捉道路上的交通状况,包括车辆数量、车辆类型和车辆运行速度等信息。
传感器可以检测道路上的车辆流量和行人流量,以及环境因素如天气和时间等。
数据采集可以通过无线网络传输到中央控制中心进行进一步分析和处理。
其次,智能红绿灯系统需要实时交通数据分析和处理。
中央控制中心通过接收和分析交通数据来判断道路上的交通状况,并根据数据进行相应的信号控制调整。
交通数据可以通过深度学习算法和机器学习算法进行处理,从而提取有用的信息如交通流量、拥堵程度和预测未来的交通趋势等。
基于这些信息,系统可以优化信号配时并自动调整红绿灯时长,以提高交通效率和减少拥堵。
第三,智能红绿灯系统需要实现自适应信号控制。
根据交通数据的分析结果,系统可以根据不同的交通状况自动调整红绿灯的时长和配时方式。
例如,当其中一条道路拥堵时,系统可以减少该道路的红灯时长,增加绿灯时长和优先通过其他道路的流量。
通过自适应信号控制,智能红绿灯系统可以最大限度地减少交通延迟和拥堵。
最后,智能红绿灯系统需要具备高可靠性和安全性。
在设计系统时,应考虑到故障和网络中断等突发情况,确保系统能够正常运行并保持交通安全。
此外,系统还应具备远程监控和管理功能,以便通过中央控制中心对不同红绿灯进行实时监管和调控。
综上所述,智能红绿灯系统设计需要从数据采集、实时分析和处理、自适应信号控制以及可靠性和安全性等方面进行考虑。
这样的系统可以大大提高城市交通效率和安全性,减少交通阻塞和延迟,提升居民的出行体验。
十字路口交通信号灯PLC控制设计
十字路口交通信号灯PLC控制设计一、前言交通信号灯在城市道路交通管理中起到至关重要的作用,是维持交通秩序、保障行车安全的必要设施。
在以往的实践中,传统的交通信号灯采用了机械控制或以单片机为基础的智能控制,但由于自由程度受限,并不能分配交通流量,因而导致交通拥堵的现象。
而采用PLC控制的交通信号灯,可根据实时交通情况智能控制信号灯的切换,并可根据交通流量的不同来分配不同的信号灯灯组,进而缓解交通拥堵,提升路面通行效率。
二、PLC控制系统的工作原理PLC是程序控制器的缩写,也称可编程逻辑控制器,主要应用于自动化生产、加工等行业的控制系统中。
PLC控制系统的工作原理为:传感器采集实物信号,将信号数字化后输入PLC控制器中,PLC CPU对控制程序进行处理后通过输出模块向执行器输出电信号,从而对执行器(如机器人、电机、气缸等)进行控制。
在交通信号灯PLC控制系统中,采用计算机进行交通量、车速等信息的实时采集和处理,在多个交叉路口中进行统一管理,对各个灯组进行智能控制,提高路面通行效率。
三、PLC控制系统的优点1、程序可编程,可方便地实现根据实时交通情况动态调整交通信号灯控制器的工作状态,从而达到缓解交通拥堵的目的。
2、采用数据控制技术,对于信号灯的启动时间、关闭时间等控制可以进行精确的调整和控制。
3、由于采用了计算机技术,数据采集和处理精度较高,适应性较强,能够满足复杂道路交通管理的需求。
4、PLC控制系统具有可靠性高、安全性好等优点,能够有效保障交通安全,有效预防责任事故的发生。
四、十字路口交通信号灯PLC控制器的设计要点1、交通信息实时采集采用先进的传感器技术,对车辆通行的速度、方向进行实时监测,可对路口上的车辆和人流进行实时统计、分析和处理,实现对交通信号灯的智能控制。
2、交通信号灯智能控制根据交通流量的不同,采用PLC进行灯组分配控制,实现路口不同时段交通流量的合理分配和调整,从而提高路面通行效率,缓解交通拥堵。
十字路口交通信号灯的PLC控制系统设计
十字路口交通信号灯的PLC控制系统设计随着社会的发展,人们的消费水平不断的提高,私人车辆不断的增加。
人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了,所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。
PLC 的智能控制原则是控制系统的核心,采用PLC 把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档,相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长,达到最大限度的有车放行,减少十字路口的车辆滞流,缓解交通拥挤、实现最优控制,从而提高了交通控制系统的效率。
PLC 的智能控制原则是控制系统的核心,采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档,相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长,达到最大限度的有车放行,减少十字路口的车辆滞流,缓解交通拥挤、实现最优控制,从而提高了交通控制系统的效率。
可编程序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,在现代工业中的作用更加突出。
关键词:PLC 可编程控制智能交通灯一.引言当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。
1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。
电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。
1918年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
城市十字路口智能交通灯PLC控制设计
明达职业技术学院毕业设计城市十字路口智能交通灯的PLC控制设计专业电气自动化技术学生姓名许洪生班级 08电气(2)班学号 61083222指导教师孙扬完成日期 2010年12月25日明达职业技术学院毕业设计(论文)任务书机电工程系电气自动化技术专业班级08电气(2)班姓名许洪生学号61083222目录摘要 (01)绪论 (01)第一章 PLC的基础知识 (02)1.1 PLC概述 (02)1.2 PLC的特点 (02)1.3 PLC的工作原理和内部运作方式 (02)1.4 PLC的应用 (03)1.5 PLC的发展趋势和主要品牌 (03)第二章交通灯控制系统的硬件选择 (04)2.1可编程控制器的选择 (04)2.2十字路口平面图 (04)2.3十字路口交通灯示意图 (05)2.4 LED灯的选择 (05)第三章功能指令和数码管介绍 (06)3.1 BIN减法指令(SUB) (06)3.2 BCD码变换指令 (06)3.3七段译码指令(SEGD) (07)3.4交替输出指令(ALT) (08)3.5七段共阴极数码管引脚图设计 (09)第四章交通灯控制系统设计 (10)4.1交通灯工作流程图设计 (10)4.2交通灯的I/O分配表设计 (13)4.3交通灯的外部接线图 (14)4.4交通灯的梯形图设计 (16)小结 (21)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)城市十字路口智能交通灯的PLC控制设计许洪生[摘要]交通灯作为交通控制的重要组成部分。
目前交通灯大部分采用单片机控制,在控制和维护上存在许多缺陷。
可编程控制器的功能日益完善,向小型化、廉价化方向发展。
本设计采用三菱FX2N系列PLC设计十字路口交通灯,介绍了控制系统的组成和基本原理。
[关键词] 交通灯PLC 梯形图绪论1918年,出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。
城市交通中的智能红绿灯系统设计
城市交通中的智能红绿灯系统设计随着城市化的进程和人口不断增长,城市交通愈发拥堵,成为人们不得不面对的一项现实。
为解决这一难题,智能红绿灯系统被越来越多地引入城市道路中,通过优化交通信号灯控制,提高交通流量和车辆通过能力,缓解城市交通瓶颈,有效提高城市道路的交通运输效率和安全性。
本文将探讨城市交通中智能红绿灯系统的设计。
一、智能红绿灯系统的基本原理智能红绿灯系统的核心原理是计算机技术和通讯技术的运用,通过特定的算法优化交通控制,实现道路上红绿灯控制的智能化。
智能交通信号灯系统一般由三部分组成:交通控制中心系统、路侧控制设备和车载终端设备。
1. 交通控制中心系统是整个智能交通信号灯系统的核心和管理中心,它负责集中控制、运行管理、状态监测和交通信息处理。
2. 路侧控制设备是指设置在道路上,用于控制车辆通过的交通信号灯、摄像机、雷达等设备,它与交通控制中心系统进行通信,通过交通控制中心系统对交通流量进行智能调度。
3. 车载终端设备是指安装在车辆上的终端设备,用于获取道路、交通和车辆信息,通过交通控制中心系统分析终端的数据并反馈给驾驶员,帮助驾驶员选择最短的行驶路线,从而提高行车效率。
二、智能红绿灯系统在城市交通中的应用智能红绿灯系统的应用在城市交通中起到了重要的作用,它可以快速、精确地识别道路上的车辆信息和交通状况,通过算法优化交通控制。
在城市交通中,智能红绿灯系统可以实现以下三个方面的应用:1. 调节交通流量通过智能红绿灯系统的调度处理,道路交通系统的繁忙程度和流量得到有效改善,交通工具在道路上的拥挤程度降低,从而缓解交通拥堵,减少交通事故的发生率。
2. 提高交通安全智能红绿灯系统可以精确监测车辆的行进速度、车间距、超速、闯红灯等交通违法行为,及时发出警报,进行处罚,从而有效提高城市交通安全系数。
3. 完善城市交通管理智能红绿灯系统可以实时获取车辆路线、通过车辆数、实时路况等数据,实现全面的交通管理,调整道路交通的环境,丰富城市交通数据统计分析和旅行决策信息,提供最好的通行方案和最短的通行时间。
十字路口自动红绿灯指挥系统课程设计
十字路口自动红绿灯指挥系统课程设计一、设计目的本课程设计旨在设计一套能够自动控制十字路口红绿灯的交通指挥系统,保证交通流畅,提高交通效率和安全等级。
二、设计步骤(一)了解十字路口交通状况,进行规划设计通过对现有十字路口交通状况的了解,确定系统设计的基本功能、技术方向、架构框架和规范标准。
确定系统需要考虑交通总量、车辆流量、行人流量等要素,设计红绿灯信号控制策略。
(二)系统设计根据已经得出的数据,设计计算机程序,通过图片采集、车牌及车辆识别等技术手段,实现红绿灯控制。
具体实现包括采用目标检测算法,实时计算出十字路口各个方向上的红绿灯控制时长和延迟等信息。
(三)系统测试在实际十字路口环境下,测试和调试已经设计完成的程序,对程序稳定性、准确性、安全性等进行全面测评。
(四)系统优化在测试结果的基础上,修改和优化程序代码,保证系统稳定性和效率,对程序进行实时监测和更新。
(五)完善文件资料对课程设计的全部内容进行汇总,撰写相应的设计文档,包括设计理念、系统设置、程序代码等。
三、实施方案(一)系统硬件1、计算机:采用高性能的计算机作为数据处理器,用于信号的计算、显示和处理。
2、摄像头:用于车辆的识别,通过拍摄车辆的照片进行图像分析和处理。
3、控制器:用于控制红绿灯的开启和关闭,实现红绿灯的切换。
4、智能卡:用于存储交通数据和业务数据,以及对系统运行的监视和控制。
(二)系统软件1、操作系统:采用稳定成熟的操作系统,支持程序的快速启动和运行。
2、编程语言:采用高级编程语言,如C、C++、Python等,编写程序代码。
3、数据库:采集数据并保存,用于红绿灯控制。
4、web应用服务器:提供网页交互功能等。
(三)系统操作流程在实际运行中,系统可以采用以下流程:1、图像采集:运用摄像头对十字路口中的行人、车辆等进行采集。
2、数据处理:实时采集并处理图像数据,进行人和车辆的动态识别。
3、交通规划:系统根据红绿灯控制策略,动态优化红绿灯的控制策略。
十字路口自动红绿灯指挥系统课程设计
课程设计(论文)题目名称十字路口自动红绿灯指挥系统课程名称综合电子课程设计学生姓名学号系、专业信息工程系通信工程指导教师2013年12 月27 日摘要近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本设计的模拟交通灯系统是利用单片机AT89C52作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。
系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。
本设计能模拟基本的交通控制系统,用红绿黄灯表示禁行,通行和等待的信号发生,还能进行倒计时显示,通行时间调整和紧急处理等功能。
关键词:AT89C52单片机、倒计时、循环显示目录第1章绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究的目的意义 (1)1.3课题研究内容 (1)第2章系统方案设计 (2)2.1总体设计方案方框图 (2)2.2方案论证 (3)第3章电路设计 (4)3.1工作原理 (4)3.2AT89C52介绍 (4)第4章程序设计 (6)4.1系统主程序设计 (6)4.2主函数 (7)4.3延时函数 (9)第5章系统仿真 (10)5.1PROTEUS简介 (10)5.2系统仿真 (10)5.3系统运行截图 (11)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录一:程序代码实现 (16)附录二:系统实物图 (20)第1章绪论1.1课题来源由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增,大中型城市的城市交通,正面临着严峻的考验,从而导致交通问题日益严重,其主要表现如下:交通事故频发,对人类生命安全造成极大威胁;交通拥堵严重,导致出行时间增加,能源消耗加大。
日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题,在这种背景下,结合我国城市道路交通的实际情况,开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。
十字路口自动红绿灯指挥系统教材
电子电路课程设计报告组别:第 5 组课题:十字路口自动红绿灯指挥系统学院:仪器科学与光电工程学院专业:测控技术与仪器13-3班姓名:钱敏冯一箪唐新悦学号:2013210098 2013210106 2013210131 指导老师: 赵丽鑫开课时间:2014~2015学年第三学期目录一、设计题目 (2)二、主要指标及要求 (2)三、方案选择及电路工作原理 (2)四、单元电路设计分析 (6)五、总电路图 (13)六、仿真及结果 (14)七、电子原件领用清单 (14)八、安装、调试问题分析及解决办法 (14)九、测试效果及成果评价 (15)十、收获体会和改进建议 (17)十一、参考文献 (17)一设计题目十字路口自动红绿灯指挥系统二主要指标及要求设计一个十字路口交通信号灯控制器,用于控制交通主干道的交通灯和计时器,自动指挥干道车辆和行人轮流通行,保证车辆和行人安全通行。
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。
三方案选择及电路工作原理1.课题分析状态0000 0001 0010信号灯红绿黄时间15s 20s 5s从上表可以看出,十字路口信号灯有3个状态,即状态计数器是三进制计数器。
而时间显示总是从预置数开始倒计时,在0s时发生信号灯状态之间的切换。
2.方案选择经过对课题的研究分析,我们首先确定了合适的设计方案。
十字路口自动红绿灯指挥系统由七个部分组成:时钟振荡电路、预置数倒计时电路、数码显示电路、延迟电路、状态计数电路、信号灯显示电路和任意置数控制逻辑电路。
单元电路构成:a.时钟振荡电路是由NE555组成的多谐振荡电路,提供标准秒脉冲;b.预置数倒计时电路由两片74LS192芯片构成,进行倒计时;c.74LS192输出端连接数码管,进行倒计时显示;d.74LS192的溢出信号到达74LS161构成的三进制状态计数器的脉冲输入端,实现信号灯状态切换;e.74LS161的输出到达74LS153的地址位,产生相应状态下的置数输入信号;f.由奇数个逻辑门“非”门组成的延迟电路,使得置数控制信号稍缓于置数输入信号;g.任意置数控制逻辑电路由两片74LS161、三片74LS373、数码管、四个开关和若干门电路构成,实现信号灯时间可调。
十字路口交通信号灯控制系统设计
摘要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。
此设计将PLC应用于交通灯系统中。
可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。
在该设计中,十字路口红绿灯闪亮及车辆通行,十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用。
【关键词】:交通灯PLC 自动控制1.1 研究目的和意义在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通,并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。
但是随着社会、经济的快速发展,原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。
如何改善交通灯控制系统,使其适应现在的交通状况,成为研究的课题。
目前,大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。
由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的,采用固定时间的控制方法,经常造成道路有效利用时间的浪费,出现空等现象,影响了道路的畅通。
为此,采用不依赖数学模型的模糊控制方法设计交通灯控制器,能较好地解决这个问题。
另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用,城市空中各种电磁干扰日益严重,为保证交通控制的可靠、稳定,选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC是必要的。
随着科学技术的日新月异,自动化程度要求越来越高,原有的交通灯装置远远不能满足当前高度自动化的需要。
可编程控制器交通灯控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品;充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制;充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点,采用标准化、模块化、系统化设计,配置灵活、组态方便。
可编程控制器交通灯控制系统的特点:①脱机手动工作;②联机自动就地工作;③上机控制的单周期运行方式;④由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制;⑤自动启动、自动停机控制方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
- 4 -
高 新 技 术
0 引言
随着国民生活水平的提高,城市化进程不断地加速,国内汽车的数量日益增长,车流量大,交通信号灯时间设置与安排不贴切实际等问题,使交通拥堵成为人们出行不可避免的问题,精确的红绿灯设置也是有效的措施之一。
1 需求分析和系统目标
路上的汽车越来越多,技术工艺不断地变革,交通灯装置也需要不断地创新,我国路面交通还是存在着拥堵的问题,对于交通信号灯的研究还存在着很大的空间。
设计前期多次调查十字路口的车流量情况,利用传感器对路面车辆情况进行多次数据采集与捕捉,将采集的数据传送给控制中心进行分析。
设计出系统所需要各项功能,尤其时长控制功能。
为此,我们提出系统设计的总目标,即“实用、可靠、稳定、环保”。
能够有效地管理道路交通情况,提高十字交叉路口的通行效率,降低因交通信号灯而导致的事故。
同时,降低红绿灯系统瘫痪的概率。
2 系统总体设计
根据需求分析,设计一个交通灯时长实时控制模拟装置,采用AT89S51单片机作为主控芯片,直接控制红绿灯3种信号灯的显示、时间的显示、LED 状态指示、蜂鸣电路、按键电路和时长控制模块等功能部件,并且交通信号灯能根据路面交通的实际情况而自动调节通行时间,进而有效地控制路面通行情况。
3 系统硬件设计
3.1 显示电路
硬件电路的显示部分是由数码管显示电路与LED 显示
电路共同组成,两者皆是硬件电路中不可缺少的重要组成部分。
LED 是一种能够将电能转化为可见光的器件。
可以选择红黄绿3种颜色作为十字路口交通灯,同时能使系统更具有展示效果,使人一目了然。
硬件电路中安装了4个数码管显示电路,分别为东西南北方向,相当于实际交通的红绿灯,完成系统所实现功能的显示作用。
3.2 蜂鸣器驱动电路
设计中采用了蜂鸣器作为驱动,主要用于发声报警作
用,通过单片机控制蜂鸣器电路,将蜂鸣器接上1.5V~15V 直流电压,蜂鸣器可以开始工作了,当有车辆或行人越过红外传感器时,输出1.5kHz~2.5kHz 的音频信号,蜂鸣器便会发出警报。
4 软件设计
4.1 程序整体流程
系统软件的设计分为七大模块:状态灯控制程序,车流量计数程序,定时中断程序,紧急模式程序,红绿灯时间控制程序,键盘设置处理程序,LED 显示程序。
如图1所示。
当系统开始后,首先判断是否是特殊情况,若是特殊情况,则东西南北方向均只有红灯亮起;若不是特殊情况,则进入下一步骤。
其次判断是否为紧急情况,若是紧急情况,则再进行东西方向还是南北方向判断;若不是紧急情况,则进入下一步骤。
然后判断是否为夜间模式,若是夜间模式,则东西南北各个方向均只有红灯闪烁;若不是夜间模式,则进入下一步骤。
最后进行时长控制,由传感器收集到路面交通信息,通过传感器传送给单片机处理,处理完成后将具体的时长控制信息存储起来,在下一轮交通灯循环中得以应用。
将四大步骤处理完了之后,进入交通信号灯进入循环中。
循环结束之后,再回到开始位置,重新执行整个系统程序。
4.2 车流量计数模块
在软件程序设计中,由传感器组成最初的信号采集部分。
首先通过传感器输出信号并送入A/D 转换器中,由模拟信号转换成数字信号。
然后由A/D 转换器将转换完的数字送入AT89S51单片机中,进行分析与处理。
最后将处理的结果保存在AT89S51单片机自身的微型计算机处理器中。
这一模块的设计尤其重要,通过对车流量的准确计数,可以判断当前交通状况,在这个模块中,传感器主要收集实时车流数据,通过传感器捕捉到信息,在实际应用中发挥着收集数据的作用,单片机接收传递过来的数据,进行分析处理,后台进行程序的编写,就好像是人类的大脑,能自动处理与分析数据,进而实现这个系统智能化的目的。
通过这一模块的设计,系统可以根据当前车数量多少,能够自动调整红、绿、黄3个灯的闪烁时间,以确保当前道路的畅通。
当来自传感器采集来的信息,将保存于AT89C51单片机
城市十字路口的自动化红绿灯系统的设计
王英辉
(三亚学院,海南 三亚 572000)
摘 要:设计中采用了AT89S51单片机作为中心控制器,通过传感器对车流量进行数据采集,经过A/D 转换器将数据传送给控制中心进行数据分析和比较,根据具体的车流量设计出信号灯时长控制系统,使交通信号灯可根据车流量大小来改变时长,并设计出一套硬件电路和对应的软件程序。
城市红绿灯装置能有效的改善十字路口的交通拥堵情况。
关键词:A/D 转换;时长;AT89S51中图分类号:TN911 文献标志码:A
基金项目:2017年海南省大学生创新创业训练计划项目(项目编号:2017194)。
- 5 -
高 新 技 术
储存器中,应用于下一轮的时间调控。
第一轮红绿灯都结束后,第二轮交通灯的时长开始变化,通过这样的方式,便可让车辆多的方向通行时间增加,使得道路通行更加顺畅。
比如:第一轮默认通行时间是20s,这时候等待车辆数大于等于10辆,第二轮通行时间将会增加5s,通行时间就变成为25s。
通过这种方式使得交通信号灯的更加智能,而且道路通行方面更加顺畅,因此,红绿灯时间调整程序是车辆计数模块的重要组成部分之一。
4.3 红绿黄3个灯的设计模块
设计中路面交通情况分为东西南北4个方向,各个方向都在路口安装了显示灯。
通过显示灯来实现单片机的处理结果,实现交通信号灯的智能效果。
与实际交通路面一样,红灯表示禁止通行,绿灯表示允许通行,黄灯表示警示状态。
红绿灯状态与通行情况,见表1。
在表1中,将实际交通状态分为4种情况,分别是状态1、状态2、状态3、状态4。
同一时刻只有一个状态中通行,其他的3个状态中禁止通行和等待变换。
在状态1下,南北方向通行,东西方向禁行,此时,东西方向的红灯亮,黄灯和绿灯灭;南北方向的绿灯亮,红灯和黄灯灭。
其中状态3的原理同状态1一样。
在状态2下,南北和东西方向都是等
待转换状态,此时,东西的红灯亮,黄灯和绿灯灭;南北方
向的黄灯亮,绿灯和黄灯灭。
其中状态4的原理与状态2一样。
通过以上这4种状态,把实际的十字路口交通状况模拟出来,并采取最优的处理方式。
状态灯时长控制部分是该模块设计的重要部分之一。
状
态灯时长控制程序就好比一座桥梁,状态灯才可以从一个状态跨越到另一个状态。
同时要使设计更加贴合实际,就必须
将转换灯有序地转。
时长控制部分软件的设计必须和硬件结合,根据传感器检测到的车流量信息,经过单片机处理,再通过编写状态灯控制程序,控制状态灯能有序地转换,红黄绿灯都能有条有序的变换闪烁,进而使得设计更加智能化。
通过编写软件程序,准确设置了交通灯的方向,同时设定了默认初始值,东西方向为20s,南北方向为30s。
当红绿灯装置开始启动时,首先是默认的3个灯的亮灯时间,然后根据系统接收到的车流量信息和交通情况进行调整。
4.4 特殊模块设计
设计中有六大开关功能模块:南北通行开关、东西通行开关、特殊模式开关、夜间通行开关、车辆检查开关、复位开关。
在电路中由6个开关按键控制。
其中,特殊模式开关尤为重要,当开启特殊模式时,全部交通灯置红灯,这项功能在实际交通中发挥非常重要的作用。
例如,当消防车、110急救车、执行紧急任务的警车等紧急车辆通过时,特殊模式下,其他车辆全部停止,能使得紧急车辆快速地通过路口。
在特殊模块下还有紧急模式、夜间模式等,这些模式在实际应用中起到了很大的作用。
结论
本文以C51为依托,结合proteus 仿真电路和实物电路板,设计了一个交通信号灯时长控制的模拟装置。
不但能根据道路车流量大小,为交通信号灯自动调配时间,还可以根据路面情况,选择不同控制模式。
最大的亮点是设计了时长控制模块,可以根据实时路面车流量状况,自动调整红黄绿三个灯的转换时间,有效地改善了路面拥堵情况。
这种装置不仅可以用在大城市的十字路口,还可以应用在小城市、县城的路口。
今后在交通灯上还会继续研究。
不断地进行改进和创新。
参考文献[1]王英辉.智能加热器的设计[J].中国新技术新产品,2016(12):6-7.
[2]麻振华,吴占兵.十字路口智能红绿灯的研究[J].河北建筑工程学院学报,2013(5):8-15.
图1 程序设计流程图
表1 红绿灯指示信号表方向状态1状态2状态3状态4
东西方向禁行等待变换通行等待变换南北方向通行等待变换禁行等待变换
东西红灯1100
东西黄灯0001东西绿灯0010
南北红灯0011南北绿灯1000
南北黄灯0100
说明:0表示指示灭,1表示指示灯亮。