交通灯控制系统的设计(PPT35页)
交通灯控制系统设计
交通灯控制系统设计1. 引言交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分，通过控制交通灯的信号灯来指示车辆和行人通行状态，提高道路交通的安全性和效率。
本文将介绍一个交通灯控制系统的设计方案，包括系统的硬件组成、工作流程和功能实现。
2. 系统硬件设计2.1 控制器交通灯控制系统的核心是控制器，它负责接收输入信号，控制信号灯的状态，并输出相应的控制信号。
控制器通常由微控制器或可编程逻辑控制器（PLC）构成，具备较强的处理能力和控制灵活性。
2.2 信号灯信号灯是交通灯控制系统的输出设备，用于指示车辆和行人的通行状态。
典型的信号灯由红、黄、绿三个灯组成，红色表示停止、黄色表示准备、绿色表示通行。
2.3 传感器传感器用于获取与交通流量相关的信息，为交通灯控制系统提供输入数据。
常用的传感器包括车辆检测器、行人检测器和环境光传感器。
车辆检测器可以通过感应车辆的存在来调整交通灯的信号灯时间，行人检测器用于检测行人的存在并延长绿灯时间，环境光传感器可以根据光线强度自动调整信号灯的亮度。
2.4 通信设备交通灯控制系统通常需要与其他设备进行通信，例如与中心交通管理系统进行数据交换、与红绿灯时序控制器进行通信等。
为此，通信设备如无线模块、以太网接口等是必需的。
3. 系统工作流程交通灯控制系统的工作流程可分为以下几个步骤：1.接收输入信号：通过传感器获取交通流量、车辆和行人的信息。
2.状态判断：根据输入信号判断当前的交通状况，如车辆是否排队、行人是否需要过马路等。
3.灯光控制：根据判断结果，控制信号灯的状态。
例如，如果没有车辆和行人需要通行，则可以使所有信号灯都为红灯；如果有车辆排队等待通行，则根据交通流量调整绿灯的时间。
4.数据更新：根据交通灯状态的变化，更新相关的数据，如交通流量统计、时序控制参数等。
5.状态监测：监测信号灯的运行状态，定期检查硬件设备，如传感器和控制器的正常工作。
4. 功能实现交通灯控制系统主要具备以下功能：•信号灯的时序控制：根据交通流量和行人需求，动态调整信号灯的时序，以保证交通的流畅和安全。
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
交通灯控制系统的设计
《微型计算机技术》课程设计报告题目交通灯控制系统的设计作者xx班级xx学号xx指导教师xx2005 年6月20日《微型计算机技术》课程设计报告题目交通灯控制系统的设计作者xx班级xx学号xx指导教师xx2005 年6月20日目录第一部分：微机硬件结构组成及原理知识---------------------------------------------------- 2第二部分：微型计算机应用的系统设计------------------------------------------------------- 5一、要求-------------------------------------------------------------------------------- 5二、目的--------------------------------------------------------------------- 5三、内容设计与步骤------------------------------------------------------ 5四、设计结果与分析------------------------------------------------------ 10五、设计体会--------------------------------------------------------------- 10六、感谢--------------------------------------------------------------------- 10第一部分微机硬件结构组成及原理知识一、处理器、微型计算机和微型计算机系统的关系：微处理器是指由一片大规模集成电路组成的中央处理器。
微型计算机是指以微处理器为基础，配以内存储器以及输入输出接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。
交通灯定时控制系统
五.设计步骤 设计步骤 认真分析设计要求，查阅相关资料， 认真分析设计要求，查阅相关资料，拟出设计 电路。 电路。 根据设计要求选择芯片，查阅手册， 根据设计要求选择芯片，查阅手册，掌握芯片的 功能和使用方法。 功能和使用方法。 分单元电路设计： 分单元电路设计：
1.秒脉冲发生器的设计； 秒脉冲发生器的设计； 秒脉冲发生器的设计 2.状态控制器和状态译码器的设计 状态控制器和状态译码器的设计 3.可预置减计数器的设计 可预置减计数器的设计 4.译码显示电路的设计 译码显示电路的设计
交通灯状态转换图是一个2位二进制计数器。 交通灯状态转换图是一个 位二进制计数器。 位二进制计数器 建议采用74LS192集成芯片，来完成此功能。 集成芯片， 建议采用 集成芯片 来完成此功能。
（2）状态译码器 ） 状态译码器是将状态控制器的输出信号译码后驱动 相应的信号灯。 相应的信号灯。 交通灯状态译码器建议采用74LS00与非门电路设计 与非门电路设计 交通灯状态译码器建议采用 完成。 完成。 （3）减计数器 ） 2片74LS192构成 位十进制可预置的减法计数器， 构成2位十进制可预置的减法计数器 用2片74LS192构成2位十进制可预置的减法计数器， 用三片8路三态缓冲门 路三态缓冲门74LS245实现计数器分时置数控制， 实现计数器分时置数控制， 用三片 路三态缓冲门 实现计数器分时置数控制 选取状态译码器的输出作为三态缓冲门的选通信号。 状态译码器的输出作为三态缓冲门的选通信号 选取状态译码器的输出作为三态缓冲门的选通信号。 三态缓冲门的输入分别接入2位 码数码拨盘， 三态缓冲门的输入分别接入 位8421BCD码数码拨盘， 码数码拨盘 用来分别设定主、支干道的通行时间与黄灯亮的时间。 用来分别设定主、支干道的通行时间与黄灯亮的时间。
交通灯的PLC控制ppt课件
启动 OFF
南北红灯 Y0
东西绿灯 Y1
东西黄灯 Y2
东西红灯 Y3
南北绿灯 Y4
南北黄灯 Y5
时间轴
20s 3s 2s
25s
3s 2s
T0
T1 T2 T3
T4 T5 T0
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务资讯——上节回顾
图1-2 振荡电路的梯形图及输出时序图
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务分析——引例
喷泉控制设计：
有A、B、C三组喷头，要求启动后A先 喷5秒，之后B、C同时喷，5秒后B停止， 再过5秒，C停止。而A、B同时喷，再过2 秒，C也喷，A、B、C同时喷5秒后全部停 止。再过3秒，重复前面过程，当按下停 止按钮后，马上停止。试写出控制程序。
1.PLC安装连线
2.编程软件的应用
二
技能 3.定时器指令的应用
4.程序的下载与调试
5.电气设备的正确操作
1.学生的沟通能力及团队协作精神 三 职业素养 2.良好的职业道德
3.质量、成本、安全、环保意识
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务决策——交通灯 用经验法写出交通灯的控制程序
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
交通信号灯控制器设计
前言红绿交通灯自动控制系统在城市十字（或丁字）路口有着广泛的应用。
随着社会的进步，人们生活水平的提高，私家车数量会不断增加，对城市交通带来前所为有的压力。
道路建设也将随之发展，错综复杂的道路将不断增多。
为维持稳定的交通秩序，红绿灯自动控制系统将得到更为广泛的应用。
无论在大城市还是中小城市街道的十字路口，每条道路都各有一组红，黄，绿信号灯，用以指挥车辆和行人有序地通过十字路口。
红灯（R）亮表示该道路禁止通过；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通过。
交通灯控制器即交通信号定时控制系统就是用来自动控制十字路口三组红、黄、绿三色交通信号灯，指挥各种车辆和行人安全通信，以实现十字路口交通管理的自动化。
本设计应用基本数字电路知识，采用LED灯作红、绿、黄三交通灯，用数码管作同步倒计时显示，实现两方向通行时间相等的控制并配有倒计时。
目录第一章．系统概要 (3)1.1 设计思路 (3)1.2原理和总体设计方案 (4)1.2.1原理 (4)1.2.2总体设计方案构思 (4)1.3功能的划分及组成 (4)第二章.总的设计方案 (5)2.1设计任务及主要技术指标和要求 (5)2.2工作流程： (5)2.3工作流程图 (6)2.4方案设计 (6)2.4.1方案构思 (6)2.4.2方案的可行性论证 (6)第三章．单元电路设计 (7)3.1秒信号产生电路 (7)3.2主控电路（交通灯信号状态控制器设计） (8)3.2.1状态指令和编码 (8)3.2.2求交通灯控制函数及电路 (9)3.3定时译码显示系统的设计 (11)3.3.1定时电路 (11)3.3.2计数译码显示电路 (12)第四章元器件选择及介绍 (13)第五章.电路调试设计总结 (17)附录1：完整的设计电路图附录2：元器件清单参考文献交通信号灯控制器设计摘要：分析交通信号灯控制系统应用要求及设计原理，设计出能够满足实际应用要求的交通信号灯控制器。
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。
实验八交通灯控制电路的设计
特殊灯光信号
在某些情况下，交通灯还具 有特殊的灯光信号，如左转 箭头、行人过街等，以满足 不同交通需求。
控制电路设计思路
微控制器核心
采用微控制器作为控制核心，通过编程 实现交通灯灯光信号的时序控制。
输出驱动电路
设计合适的输出驱动电路，以驱动交 通灯的LED或灯泡，确保灯光信号的
稳定性和亮度。
输入信号处理
经验教训分享
电路设计需严谨
在电路设计时，应充分考虑元器件的选型、布局 和连接方式，确保电路的稳定性和可靠性。
调试过程需耐心
在电路调试过程中，遇到问题时需保持冷静，耐 心分析并逐一排查故障，确保电路的正常运行。
团队协作很重要
在实验过程中，团队成员之间应充分沟通、协作 配合，共同解决问题，提高工作效率。
问题诊断及优化措施
问题诊断
针对仿真结果中不符合设计要求的部分，进行问题诊断，找出 可能的原因，如元器件参数不合适、电路连接错误等。
优化措施
根据问题诊断的结果，采取相应的优化措施，如调整元器件参数、修 改电路连接方式等，以提高交通灯控制电路的性能和稳定性。
再次仿真测试
对优化后的交通灯控制电路进行再次仿真测试，验证优化 措施的有效性，并记录优化后的仿真结果。
06
实验总结与展望
实验成果总结
交通灯控制电路的成功设计
通过合理的电路设计和元器件选择，成功实现了交通灯的红黄绿 灯光控制，且运行稳定可靠。
实Hale Waihona Puke 了定时控制功能通过内置的定时器模块，实现了交通灯的定时控制，使得灯光能够 按照设定的时间间隔进行切换。
完成了实验报告与演示
详细记录了实验过程、数据分析、电路图及实验结果，并进行了实 验演示，验证了交通灯控制电路设计的可行性。
交通灯控制系统设计答辩PPT课件
提纲
第一部分 设计课题的背景 第二部分 课题内容的概叙 第三部分 部分电路的介绍 第四部分 设计应用与总结
2
第一部分 设计课题的背景
1.1 智能交通灯的产生背景 随着我国经济的高速发展，人们对各种交通车辆的需求
量不断增大，城市的交通拥护问题日益严重，目前，大部分 城市的十字路口的交通控制灯，通常的做法是：事先经过车 辆流量的调查，利用传统的方法设计好红绿灯的延时，然而， 实际上的车流量是不断变化的，有的路口在不同的时间段车 流量的大小甚至有很大的差异，所以说，统计的方法己不能 适应迅速发展的交通现状，这时智能交通灯应运而生。
x2第一部分设计课题的背景第二部分课题内容的概叙第三部分部分电路的介绍第四部分设计应用与总结提纲311智能交通灯的产生背景随着我国经济的高速发展人们对各种交通车辆的需求量不断增大城市的交通拥护问题日益严重目前大部分城市的十字路口的交通控制灯通常的做法是
基于单片机 的交通灯自动控制系统的
设计
指导老师：x 小组成员：x
10
7
3.1 交通灯状态的分析
第三部分 部分电路的介绍
这12个交通灯共有四个状态： 状态1（S1）：东西红灯（4、10）亮，南北绿灯（3、9）亮 。 状态2（S2）：南北绿灯（3、9）灭，黄灯（2、8）闪烁， 东西仍为红灯（4、10）亮。 状态3（S3）：南北红灯（1、7）亮，东西绿灯（6、12）亮 。 状态4（S4）：东西绿灯（6、12）灭，黄灯（5、11）闪烁 ，南北仍为红灯（1、7）亮。
3
第二部分 课题内容的简单叙述
2.1 本论文利用AT89C52单片机， 结合单片机控制技术，实现硬件与软 件的结合，控制交通灯系统工作，使 其能够实现道路的最大通行效率。
4
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
微机原理课程设计——交通灯控制系统
设计要求：设计要求：（1） 利用8253定时，8259中断及8255输出实现交通灯模拟控制。
（2） 实现能自动控制和手动控制。
实现能自动控制和手动控制。
（3） 实现能随时可以调整自动模式的绿灯和红灯时间和红灯时间1 1 设计目的设计目的电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
交通灯能保证行人过马路的安全交通灯能保证行人过马路的安全,,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。
多场合得到了广泛的应用。
交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。
红灯停，绿灯行的交通规则。
广泛用于十字路口广泛用于十字路口,,车站车站, , , 码头等公共场所码头等公共场所码头等公共场所,,成为人们出行生活中不可少的必需品成为人们出行生活中不可少的必需品,,由于计算机技术的成熟与广泛应用计算机技术的成熟与广泛应用,,使得交通灯的功能多样化的功能多样化,,远远超过老式交通灯远远超过老式交通灯, , , 交通交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。
诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。
还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。
或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。
现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。
当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。
辆通过时，照相机就把车辆拍下。
要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。
因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。
义。
2 2 设计内容设计内容交通灯控制系统交通灯控制系统利用8253定时器、8255等接口，设计一电路，模拟十字路口交通灯控制。
plc交通灯控制PPT课件
根据被控对象的输入/输出信号及所选定的PLC型号 分配PLC的硬件资源，为梯形图的各种继电器或接点 进行编号，再按照软件规格说明书(技术要求、编制依 据、测试)，用梯形图进行编程。
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5）. 软件测试
刚编写好的程序难免有缺陷或错误。为了及时发现和消除程序 中的错误和缺陷，需要对程序进行离线测试。经调试、排错、修 改及模拟运行后，才能正式投入运行。
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图11-2 Y-△起动控制的原理图和时序图
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方案选择及地址分配 1. 方案选择
由于系统的输入/输出点较少(3I/3O)且控制任务比较简单，所以选用S7-200的CPU222(8I/6O)完成控制，而且控制任务中只涉及到延时控制，采用S7-200的基 令即可完成控制。 2. 编程元件的地址分配 ① 输入/输出地址分配 采用CPU222控制的电动机Y-△起动的输入/输出接线如图11-3所示,其输入/输出地址分配如表11-1所示.
4)分配I/O点，编制出输入/输出端子的接线图。
5)设计应用系统梯形图程序，这一步是整个应用系统设计最核 心的工作。
-
4
6)．将程序输入PLC，当使用计算机上编程时，可将程序 下载到PLC中。
7)．进行软件测试，在将PLC连接到现场设备上之前，必 须进行软件测试，以排除程序中的错误。
8)．应用系统整体调试，在PLC软硬件设计和控制柜及 现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试。 调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。
2）. 画控制流程图
对于较复杂的应用系统，需要绘制系统控制流程图，用以清楚 地表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，可省去这一步。
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3）. 制定系统的抗干扰措施
交通信号灯的控制
表1交通灯控制要求
东西
信号
绿灯亮
绿灯闪
黄灯亮
红灯亮
时间
25s
3s
2s
30s
南北
信号
红灯亮
绿灯亮
绿灯闪
黄灯亮
时间
30s
25s
3s
2s
二、硬件及外围元器件
根据信号灯的控制要求，本模块所用的器件有：起动按钮SB 1，停止按钮SB 2，红黄绿色信号灯各四只，输入/输出端口接线如图2所示。
由图可见：起动按钮SB 1接于输入继电器X0端，停止按钮SB 2接于输入继电器X1端，东西方向的绿灯接于输出继电器Y0端，东西方向黄灯接于输入继电器Y1端，东西方向的红灯接于输出继电器Y2端，南北方向绿灯接于输出继电器Y4端，南北方向的黄灯接于输出继电器Y5，南北方向红接于输出继电器Y6。将输出端的COM1及COM2用导线相连，输出端的电源为交流220V。如果信号灯的功率较大，一个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采用一个输出点驱动一只信号灯，也可以采用输出继电器先带动中间继电器，再由中间继电器驱动信号灯。
图6为用基本逻辑指令编制的梯形图，其对应的指令表于表2中。
图6交通信号灯控制的梯形图
工作时，可编程控制器处于运行状态，按动起动按钮SB 1，则辅助继电器M10得电并自锁，由梯形图可知，首先接通输出继电器Y6，及Y0，使得南北方向的红灯亮、东西方向的绿灯亮。大家根据梯形图的文字说明及图3的时序图，不难分析交通信号灯的整个周期工作过程。
图8上升沿微分脉冲电路
下面再介绍一下下降沿微分脉冲电路，如图9所示，当X0由ON变为OFF时M100接通一个扫描周期，则Y0输出一个扫描脉冲，具体工作原理，请同学们自己分析。
项目3、交通信号灯控制系统设计
4、项目评价
1、项目实现过程中的注意事项; 注意数据类型转换； 动态数据类型转换； 簇与数组的转换； 2、项目完成情况评价；
5、项目总结
通过本次实训要求学生掌握基 于NI ELVIS平台的模拟信号采集和 数字I/O控制方法，能根据设计要求 进行项目方案设计、编制、调试运行。
《虚拟仪器应用技术》
电子与电气工程学院
虚拟仪器课程小组
公司
徽标
目录
1. 教学目标 2. 项目背景 3. 项目实施
4. 项目验收
5. 项目总结
1、教学目标
能 力 目 标
能熟练使用分支结构、循环结构、顺序结 构进行程序设计； 能借助数据采集助手进行模拟量信号采集； 能借助ELVIS平台实现数字量输入输出控 制； 能根据设计要求进行项目方案设计、编制、 调试运行；
创建图程序窗口创建数组常量； 利用循环结构的自动索引功能创建数组；
创建数组
1、在前面板上创建数组
（1）放置数组框
（2）定义数组类型
数组元素的显示
多维数组创建方法（2种）
数组的初始化
数组元素尚未定义
数组元素赋值与显示
创建数组
2、在框图程序中创建数组
输出一维数组
数组函数
4．Array Subset( 数组子集 )函数
该函数返回数组中从 Index 开始的长度为 length 的部分数组 元素。
例：Array Subset 函数的使用。
数组函数
5. Index Array (索引数组) 函数 用于访问数组中指定位置的元素。
NI ELVIS的数字I/O
3、项目实施
数字式显示器控制设计具体要求： 每隔0.5秒采集一次可调电源SUPPLY+的电压并将电压值 在前面板显示，同时（取整后）用一个外部数码管显示， 当电压超过9V时数码管显示“E”，同时外部LED报警灯亮。 前面板设计要求：设计开始按钮和停止采集按钮，电压值 数字显示和变化趋势图显示，最大、最小、平均电压值显 示、超过9V报警灯显示。 功能加强：按下开始按钮：先驱动数码管（所有段）闪烁 3下、再开始采集，每次采集到新的数据再送数码管显示 前先驱动数码管暗一下。程序运行过程中根据当前状态显 示相关的提示信息（如：请按下开始按纽、正在准备采集 请稍候………………）。
按钮式人行道交通灯的控制课件
目 录
• 引言 • 交通信号灯系统概述 • 按钮式人行道交通灯系统 • 按钮式人行道交通灯控制系统设计 • 实验及结果分析 • 结论与展望 • 参考文献
01
引言
目的和背景
目的
通过分析行人需求和交通情况，设计和优化按钮式人行道交通灯控制系统，提 高行人通行效率和安全性。
该系统在面对不同交通流量和行人需 求时，其性能和效率有待进一步评估 。
未来研究可以进一步优化系统性能， 提高其稳定性和可靠性，以满足更多 道路条件和行人需求。
07
参考文献
参考文献
《交通工程设计手册 》
《城市交通规划设计 规范》
《交通信号控制与安 全》
THANKS
感谢观看
背景
随着城市交通的发展，人行道交通灯在保障行人安全、缓解交通压力方面起着 重要作用。然而，当前人行道交通灯控制存在一些问题，如等待时间过长、不 合理的时间设置等，需要进一步优化。
研究意义
01
02
03
减少行人等待时间
通过优化交通灯控制系统 ，可以减少行人在等待红 灯变绿的时间，提高行人 的通行效率。
模拟测试
在实验室或实际场景中模 拟测试新系统的性能和效 果，并进行评估和改进。
02
交通信号灯系统概述
交通信号灯系统的定义
01
交通信号灯系统是一种交通管理 系统，用于在道路交叉口或行人 过路处控制车辆和行人的通行， 以保证交通安全和顺畅。
02
它由红绿灯、黄灯和绿灯等组成 ，分别代表停止、警告和正常通 行。
电路设计
应考虑电源、按钮开关、LED灯 等元件的电路连接，确保系统能
够稳定工作。
软件设计
智能交通灯控制系统设计PPT课件
• INT1外部中断设计
在这部分程序里，首先定义了一个变量flag，flag用来判 断该执行哪种模式，flag的值是由外部中断INT1来控制。 Flag初值为0当外部中断边沿触发一次。 Flag值取反，再 一次触发，flag的值再次取反。当flag的值与其中一种模 式的判断值相符时，便执行该种模式，达到四条路口与五 条路口之间切换。 switch (flag) {case 0: { } //执行四路口模式 case 0xff:{ } //执行五路口模式
第12页/共21页
5 软件模块设计
• 主程序设计
主程序负责系统整个 软件的初始化。
包括8051本身的初 始化中断、初始化的 设置及启动设置。
开始 系统初始化
外部中断
0xff
四条路口
INT1 模式选择
0
五条路口
四条路口 选择方案
Y
运行 正常？
N
第13页/共21页
结束
五条路口 选择方案
Y
运行 正常？
N
第6页/共21页
4 硬件模块设计
系统硬件框图
第7页/共21页
• 时间显示模块设计
时间显示模块硬件电路主要由CD4511芯片、74HC154组成， CD4511用来给数码管传送数据，74HC154负责数码管的片选工作。通 过4根地址线和4根控制线和单片机P1口相连，单片机P1.0~P1.3引脚与 CD4511芯片A1~A4输入引脚连接， P1.4~P1.7引脚与74HC154芯片 的A0~A3输入引脚相连。在工作模式中，CD4511将LE引脚置低，BI和 LT 引 脚 置 高 电 平 ， 并 由 A 1 ~ A 4 送 出 相 应 的 数 据 来 点 亮 数 码 管 ， 从 而 实 现 数码管的亮灭。
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晶振电路
复位电路
系统刚上电时，单片机内部的程序还没有开始执行，需要一 段准备时间，也就是复位时间。一个稳定的单片机系统必须设 计复位电路。当程序跑飞或死机时，也需要进行系统复位。复 位电路有很多种，有上电复位，手动复位等。
通行状况
1.3 系统设计
1.3 系统设计
通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状 态归纳如下：
（1）南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同 时红灯亮，倒计时60秒。此状态下，东西向禁止通行，南北 向允许通行。
（2）南北方向绿灯灭，同时黄灯亮，东西方向红灯亮，倒 计时 5秒。此状下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都 需等待状态转换。
显示电路几部分组成，框图所示。
系统原理
单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制 信号灯的状态变化，指挥交通的具体通行。当然，接 入 LED数码管就可以显示倒计时，以提醒行使者， 更具人性化。
据此，本设计系统以单片机为控制核心，连接成最 小系统，由按键设置模块等产生输入，信号灯状态模 块、LED倒计时模块接受输出。系统的总体框图如上 图所示。系统进入正常工作状态，执行交通灯状态显 示控制，同时将倒计时数据输入到 LED数码管上实 时显示。在此过程中还要实时检测按键信号，以达到 对异常状态进行实时控制的目的。
（3）东西方向红灯灭，同时绿灯亮，南北方向黄灯灭，同 时红灯亮，倒计时60秒。此状态下，东西向允许通行，南北 向禁止通行。
（4）东西方向绿灯灭，同时黄灯亮，南北方向红灯亮，倒 计时 5秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆 都需等待状态转换。
1.4 硬件设计
（1）STC89C51芯片 （2）晶振电路 （3）复位电路 （4）按键电路 （5）LED灯电路 （6）数码管显示电路
(4)键盘设置模块：在交通道路突发情况时，可通过 按键手动设置通行时间和暂缓通行时间，通过单片机 控制进行时间设置。此模块有两种方案：第一种是采 用扩展I/O口及键盘、信号灯显示等。该方案使用灵 活，可提供较多I/O口，但操作复杂。另一种是直接 在I/O口线上接上按键开关。该方案设计精简，但提 供的I/O口数量有限。由于本控制系统对于交通灯及 数码管的控制只用单片机本身的I/O口就可实现，故 选择第二种方案。
(2)信号灯显示模块：利用发光二极管代替交通信 号灯，通过单片机控制使其按要求点亮。
(3)倒计时显示模块：此模块有两种方案。第一种 是采用数码管显示。该方案实现简单，但只能显示 有限的符号和数码字符。第二种是采用点阵式LED 显示。该方案实现复杂，须完成大量的软件工作，
但功能强大，可方便的显示各种英文字符、汉字和图 形。由于本控制系统只需显示倒计时时间，利用数码 管即可完成此功能，因此本控制系统中利用2位一体 的共阴数码管显示道路两个方向的通行时间和暂缓通 行时间，通过单片机控制进行倒计时显示。
1.3 系统设计
交通灯控制系统主要控制A, B两车道 的交通，以AT89C51单片机为核心芯 片，通过控制三色LED灯的亮灭来控 制各车道的通行;另外通过4个按键来 模拟各车道有无车辆的情况和有紧急 车辆的情况。
1.3 系统设计
框图设计
基于AT89C51单片机的交通信号控制系统由电源电路、单片 机主控电路、按键控制电路、时钟电路、复位电路和数码管
STC89C51芯片
STC89C51是宏晶科技的STC89系列单片 机。STC89系列单片机也是MCS-51系列 单片机的派生产品，近几年受到市场的追捧 。DIP—40封装系列与标准80C51完全兼 容。STC89系列的ISP功能可通过232接口 和PC的串口连接，在线下载程序。它的开 发手段简单，无需仿真器。这一特性避开了 以往学习单片机时对仿真器的依赖，极大的 简化了学习和开发手段。故本设计采用 STC89C51单片机。
交通灯Байду номын сангаас制系统的设计
交通灯控制系统的设计
1.1 设计概述 1.2 设计要求 1.3 系统设计 1.4硬件设计 1.5 软件设计 1.6 系统仿真及调试
1.1 设计概述
随着微控技术的口益完善和发展，单片机的应用不断走向深 入。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。 它在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电 器等领域得到广泛的应用，极大地提高了这些领域的技术水 平和自动化控制。同时，伴随着我国经济的高速发展，私家 车、公交车的增加，无疑会给我国的道路交通系统带来沉重 的压力，很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。 下面以AT89 C51单片机为核心，设计出以人性化、智能化为 目的的交通灯控制系统。
STC89C51芯片引脚
晶振电路
首先介绍一下单片机的晶振电路，即时钟电路。单 片机的工作流程，就是在系统时钟的作用下，一条 一条地执行存储器中的程序。单片机的时钟电路由 外接的一只晶振和两只起振电容，以及单片机内部 的时钟电路组成，晶振的频率越高，单片机处理数 据的速度越快，系统功耗也会相应增加，稳定性也 会下降。单片机 系统常用的晶振频率有 6MHz、 11．0592MHz、12MHz、本系统采用 12MHz 振，电容选 30pF。
本项目主要从单片机应用上来实现十字路口交通灯智能化的 管理，用来控制过往车辆的正常化运作。
1.2 设计要求
设计一个模拟交通灯控制系统:
(1)红灯和绿灯停留的时间为一分钟即60秒钟，黄 灯停留的时间是5秒钟;
(2)系统包括人行道，左转，右转，以及基本的交 通灯的功能;
(3)系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时， 时间设置，紧急情况处理，分时段调整信号灯的点 亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。
系统原理
(1)单片机控制模块：单片机将计算机的基本部件 微型化并集成到一块芯片上，具有优异的性能价格 比，控制功能强，这将使各模块功能的实现变得简 单方便。本系统中，51单片机的P2口控制数码管 的段选，P1.4;P1.5;P1.6;P1.7控制位选， P0.0;P0.1;P0.2;P0.3;P0.4;P0.5口控制信号灯 的点亮；P1.0P1.1;P1.2;P1.3口接键盘开关，可 设置适应当前状况的通行时间和暂缓通行时间。