十字路口红绿灯控制系统讲解

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十字路口交通灯控制系统

十字路口交通灯控制系统

课程设计题目:班级:姓名:指导老师:年月日摘要本设计是在掌握了单片机及其仿真系统使用方法基础上,综合应用数字电子技术原理、微机原理等课程方面的知识,设计一个采用74LS系列器件来控制的交通灯控制电路。

该设计结合实际情况给出了一种简单,低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路口交通灯的状态循环显示。

硬件的设计采用74LS系列器件为核心器件。

它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。

十字路口的交通灯在工作时应具有如下特点:红灯表示该条道路禁止通行;黄灯表示该条道路上未过停车线的车辆禁止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮表示该条道路允许通行。

本设计利用单片机控制可以实现以下功能:(1)当东西方向为红灯,此道车辆禁止通行,东西道行人可通过;南北道为绿灯,此道车辆通过,行人禁止通行。

时间为25秒。

(2)黄灯闪烁5秒,警示车辆和行人红、绿灯的状态即将切换。

(3)当东西方向为绿灯,此道车辆通行,行人禁止;南北方向为红灯,车辆禁止通过,行人通行。

时间为20秒。

来实现整个交通次序。

关键字:交通灯红.黄.绿.灯74LS系列器件、555定时器目录引言 (4)第一章概述 (5)第二章系统设计及要求 (6)2.1设计目的 (6)2.2 设计要求 (6)第三章交通灯设计原理 (7)第四章交通灯的硬件设计 (10)4.1时序脉冲产生和分频电路设计 (10)4.1.1 555芯片的引脚说明及工作原理 (10)4.1.2 74LS04芯片的引脚说明及工作原理 (12)4.1.3 时序脉冲产生和分频电路原理图 (13)4.2 交通灯系统倒计时计数电路设计 (13)4.2.1 74LS192芯片的引脚说明及功能 (13)4.2.2 倒计时计数电路的原理图 (15)4.3 交通灯系统状态控制电路设计 (15)4.3.1 74LS194芯片的引脚说明及功能 (15)4.3.2 74LS32芯片的引脚说明及功能 (17)4.4 交通灯系统显示电路设计 (18)4.4.1 74LS48芯片的引脚说明及功能 (18)4.4.2 交通灯系统显示电路原理图 (20)第五章交通灯系统调试 (21)5.1 整个交通灯控制系统的总电路仿真 (21)5.2 交通灯控制系统的各部分电路分析 (22)5.2.1 交通灯系统计时器显示电路仿真 (22)5.2.2交通灯系统控制电路仿真 (22)5.2.3交通灯系统定时电路仿真 (23)5.2.4交通灯系统时序电路仿真 (24)第六章总结 (25)参考文献 (26)引言当今,红绿灯安装在各个道路口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。

红绿灯控制系统PPTPPT课件

红绿灯控制系统PPTPPT课件

不同类型道路的红绿灯控制需求
针对不同类型道路(如高速公路、城市主干道、学校周边道路等),红
绿灯控制的需求和设置方式存在差异,需要综合考虑道路特点、交通流
量和安全因素。
对未来研究的建议
深入研究红绿灯控制与交通安全的关系
01
进一步探讨红绿灯控制对交通安全的影响,以及如何通过优化
红绿灯控制来降低交通事故风险。
案例一:城市交通红绿灯控制
案例描述
城市交通红绿灯控制系统通过控制不同路口的红绿灯时间,实现车辆和行人的有 序流动,提高交通效率。
案例分析
城市交通红绿灯控制系统的设计需要考虑路口的车流量、人流量以及道路状况等 因素,合理设置红绿灯的时间和切换方式,以达到最佳的交通效果。
案例二:高速公路红绿灯控制
案例描述
应用场景
城市交通
红绿灯控制系统广泛应用于城市 交通路口,用于控制车辆和行人 的交通流量,保障交通安全和减
少交通拥堵。
高速公路
高速公路上的红绿灯控制系统主要 用于控制车辆的进出和行驶速度, 保障车辆的安全和顺畅通行。
铁路交通
在铁路交通中,红绿灯控制系统用 于指示列车通过路口或交叉道口, 保障列车的安全和准时。
面临的挑战与解决方案
挑战
解决方案
如何有效应对城市日益严重的交通拥堵问 题,提高交通效率。
推广智能化、自动化控制技术,加强交通 管理部门的协调和调度能力,提高交通参 与者的文明出行意识。
挑战
解决方案
如何保证红绿灯控制系统的稳定性和可靠 性,避免系统故障对交通造成影响。
加强系统的日常维护和检测,采用高可靠 性、冗余设计的硬件和软件,提高系统的 自适应和容错能力。
03 红绿灯控制系统的软件设 计

十字路口红绿灯PLC控制

十字路口红绿灯PLC控制

WORD格式整理目录1.项目要求 (1)1.1十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 (1)1.2控制功能分析 (1)2.总体方案设计 (2)3.硬件电路图 (3)4.PLC的I/O控制点分配 (4)5.软件编制 (5)5.1PLC控制程序流程图如下: (5)5.2 PLC软件编制 (5)5.3组态王界面设计 (6)7软件调试 (7)7.1PLC及组态王的调试 (7)7.2组态实时监控 (7)7.3测试结果分析 (9)8.心得体会 (9)附录 PLC控制程序 (10)十字路口红绿灯PLC控制1.项目要求1.1 十字路口红绿灯PLC控制系统的构成十字路口交通信号灯通常设置红、绿和黄三种颜色,但是有的路口仅设置红、绿两种,如果采用PLC控制则可少用两个控制点。

现有一个十字路口,东西和南北方向每个路口都设有红色和绿色指挥信号灯,其示意图如下:图1-1十字路口交通信号灯示意图1.2控制功能分析1.2.1 工作过程(1)接通启动开关后,信号灯系统开始工作,且以南北方向红灯先亮、东西方向绿灯才亮作为初始状态。

当断开启动开关时,全部信号灯熄灭。

(2)南北绿灯东西绿灯不能同时亮,否则系统自动熄灭信号灯并报警。

(3) 南北红灯持续25s ,与此同时东西绿灯亮维持20s ,然后闪烁3s 后熄灭。

接着东西黄灯亮2s ,然后南北绿灯亮。

(4) 东西红灯持续亮30s ,同时南北绿灯亮25s ,然后闪亮3s 后熄灭。

接着南北黄灯又亮2s ,然后东西绿灯亮。

南北和东西的信号灯,就这样按控制要求周而复始的进行工作。

1.2.2 控制要求要求采用PLC 作为控制中心,采用触摸屏或上位机(组态软件编程)监控。

(1). 控制系统应有电路联锁和保护功能。

(2). 操作界面要求有动作效果,可以显示操作的进度。

(3). 检测、控制信号要准确,安全、可靠。

1.2.3 硬件设计根据控制要求,主控设备选用PLC ,信号灯采用红、黄、绿灯泡(各4个),启动采用单刀开关实现。

红绿灯控制系统原理

红绿灯控制系统原理

红绿灯控制系统原理
红绿灯控制系统是一种交通信号灯系统,用于管理道路上的车辆和行人流量。

其原理是通过灯光信号的变化,指示交通参与者在道路交叉口或路口如何行驶。

红绿灯控制系统一般由三个颜色的灯,即红灯、绿灯和黄灯组成。

在红绿灯控制系统中,红灯通常表示停止,绿灯表示行驶,黄灯表示准备停止。

交通信号灯通过周期性地改变颜色来控制车辆和行人的流动。

这个周期一般设定为几十秒到几分钟不等,以便交通参与者可以根据灯光的变化做出相应的动作。

红绿灯控制系统的原理是基于以下几个方面:
1. 安全性:红绿灯系统的首要目标是确保交通参与者的安全。

通过给予红灯信号,可以使车辆和行人停止行驶,防止交叉口或路口发生交通事故。

2. 交通流量控制:红绿灯系统能够对车辆和行人的流量进行有效的调控。

通过设置一定的信号周期和不同灯光的持续时间,可以合理地安排交通参与者的行驶顺序,优化交通流量。

3. 车辆和行人优先权的平衡:红绿灯控制系统还考虑到不同交通参与者之间的优先权平衡。

根据需求和道路情况,系统会设置不同灯光的持续时间,以确保车辆和行人能够公平地共享道路资源。

红绿灯控制系统通常由中央控制器和交通信号灯组成。

中央控
制器根据设定的程序和算法,控制信号灯的显示。

交通信号灯则通过灯泡或LED灯等发光装置将不同颜色的信号显示给交通参与者。

红绿灯控制系统在道路交通管理中发挥着重要作用。

它通过合理地控制车辆和行人的行动,提高道路交通安全性和效率,减少交通拥堵,促进交通流动。

红绿灯控制PPT课件

红绿灯控制PPT课件

02 红绿灯控制系统的组成
交通信号灯
功能
交通信号灯是红绿灯控制系统的 核心组成部分,用于指示车辆和 行人何时可以通行以及何时需要
停止。
类型
常见的交通信号灯包括红灯、绿灯 和黄灯,每种颜色灯具有不同的指 示意义。
位置
交通信号灯通常安装在道路交叉口 的上方,以便于驾驶员和行人清晰 地看到。
控制器
01
传感器
功能
传感器是红绿灯控制系统的“感 知器官”,用于检测道路上的车 辆和行人的流量、车速等参数, 并将这些参数转换为电信号传送
给控制器。
类型
常见的传感器包括环形线圈检测 器、雷达传感器和视频检测器等。 每种传感器都有其特定的检测原
理和应用场景。
安装位置
传感器通常安装在道路交叉口的 不同位置,以便全面检测交通流
功能
控制器是红绿灯控制系统的“大脑”,负责接收传感器传来的信号,并
根据预设的程序来控制交通信号灯的亮灭。
02 03
类型
控制器可分为定时控制器和感应控制器两类。定时控制器按照固定的时 间表来控制交通信号灯的变换,而感应控制器则根据传感器检测到的交 通流量和车速等因素来调整信号灯的变换时间。
组成
控制器由电子元件和计算机程序组成,能够实现复杂的逻辑运算和控制 功能。
交通数据收集与分析
数据采集
通过安装的传感器和摄像头等设备,红绿灯控制系统能够实 时收集交通数据,如车流量、车速等。
数据分析
收集到的数据经过分析处理,可以用于评估道路通行状况、 预测交通拥堵趋势,为交通管理部门提供决策支持。
04 红绿灯控制系统的应用与 影响
提高交通效率
01
02
03
减少车辆等待时间

十字路口交通灯PLC控制系统课件

十字路口交通灯PLC控制系统课件
块。
逻辑算法
根据交通规则和控制要求,设计红 、绿、黄灯的逻辑切换算法,确保 交通流畅且安全。
程序实现
使用PLC编程语言(如Ladder Logic、Structured Text等)编写 控制程序,并进行仿真测试和调试 。
人机交互界面的设计与实现
01
02
03
界面设计
设计易于操作的人机交互 界面,包括主界面、参数 设置界面和故障诊断界面 。
PLC的CPU根据预设的程序对 输入信号进行处理,输出控制 信号。Fra bibliotek反馈调节
根据实际交通情况,通过编程 调整控制逻辑,实现交通灯的 自动调节。
交通灯PLC控制系统的编程语言与实现方式
编程语言
常用的PLC编程语言有Ladder Logic(梯形图)、Structured Text(结构化文 本)、Function Block Diagram(功能块图)等。
交通灯PLC控制系统的重要性在于能 够实现智能化、自动化的交通管理, 提高城市交通运行效率,保障交通安 全。
交通灯PLC控制系统的历史与发展
早期的交通灯控制系统采用机械式控制方式,随着技术的发展,逐渐被电子式控制 系统取代。
PLC技术的出现使得交通灯控制系统的可靠性和稳定性得到了极大的提高,目前已 经成为城市交通信号控制的主流技术。
输入模块
接收来自现场的各种输入信号, 如按钮、传感器等。
存储器
存储程序和数据。
外设
如键盘、显示器等。
交通灯PLC控制系统的信号处理流程
信号输入
将采集的信号输入到PLC的输 入模块。
信号输出
控制信号通过PLC的输出模块 输出,控制交通灯的亮灭。
信号采集
通过传感器检测路口的车流量 、人流量等信息。

红绿灯工作原理

红绿灯工作原理

红绿灯工作原理红绿灯是交通管理中非常重要的设施,它通过红、绿、黄三种颜色的信号来控制车辆和行人的通行。

红绿灯的工作原理是通过电子控制系统来实现的,下面将详细介绍红绿灯的工作原理。

红绿灯的工作原理主要包括信号控制、时间控制和流量控制三个方面。

首先是信号控制。

红绿灯通过红、绿、黄三种颜色的信号来指示车辆和行人的通行状态。

红灯表示停车,绿灯表示行驶,黄灯表示即将变红或即将变绿。

信号控制是通过电子控制系统来实现的,这个系统包括了信号灯、感应器和控制器。

信号灯是红绿灯的外观部分,感应器可以感知车辆和行人的存在,控制器则负责控制信号的切换。

其次是时间控制。

红绿灯的时间控制是根据交通流量和道路情况来设定的。

不同的路口和不同时段的交通流量是不同的,因此需要根据实际情况来设置红绿灯的时间。

时间控制一般分为固定时间控制和感应控制两种方式。

固定时间控制是根据交通流量和道路情况设定一个固定的时间来控制红绿灯的切换,而感应控制是通过感应器来感知交通流量和道路情况,根据实时情况来动态调整红绿灯的时间。

最后是流量控制。

红绿灯的流量控制是为了保证交通流畅和安全。

在高峰时段,交通流量较大,需要增加绿灯时间来提高通过能力;而在低峰时段,交通流量较小,可以适当减少绿灯时间来节约能源。

流量控制还包括对不同方向车辆的优先处理,例如对主干道的车辆给予优先通行权。

流量控制需要根据交通流量和道路情况来进行调整,以确保交通的顺畅和安全。

总结起来,红绿灯的工作原理主要包括信号控制、时间控制和流量控制三个方面。

通过电子控制系统来实现信号的切换,根据交通流量和道路情况来设定红绿灯的时间,以及根据交通流量和道路情况来进行流量控制。

红绿灯的工作原理是为了保证交通的顺畅和安全,减少交通事故的发生。

红绿灯管控系统教学讲义

红绿灯管控系统教学讲义
发展
现代的红绿灯管控系统采用了智能化的技术手段,如物联网、大数据、人工智能等,实现了更 加精准和智能的控制和管理。未来,红绿灯管控系统将继续向着更加智能化、绿色化、人性化 的方向发展。
02
红绿灯管控系统的基本原理
交通信号灯的工作原理
交通信号灯是用来管理交通流量的重要工具,通过红、 黄、绿三种颜色的灯光来控制车辆的行驶和停止。红灯 表示停止,绿灯表示通行,黄灯则表示警告或准备停止。
数据备份与恢复
建立可靠的数据备份和恢 复机制,确保系统数据的 完整性。
红绿灯管控系统的应用与实
04

实际应用案例分析
案例一
某城市交通要道红绿灯管 控系统的实施,如何通过 实时监测和调整信号灯时 序,有效缓解交通拥堵。
案例二
智能交通系统中的红绿灯 管控,如何结合物联网技 术和大数据分析,实现精 细化交通管理。
系统的重要性与应用领域
重要性
红绿灯管控系统对于维护交通安全和秩序具有重 要意义,能够有效地减少交通事故的发生,提高 道路通行效率。
应用领域
红绿灯管控系统广泛应用于城市道路、高速公路、 铁路交叉口等交通节点,是现代交通管理系统的 重要组成部分。
红绿灯管控系统的历史与发展
历史
红绿灯管控系统的历史可以追溯到20世纪初,随着科技的发展和交通流量的增加,红绿灯管控 系统不断升级和完善。
红绿灯管控系统教学 讲义
目录
• 红绿灯管控系统概述 • 红绿灯管控系统的基本原理 • 红绿灯管控系统的设计与实现 • 红绿灯管控系统的应用与实践 • 结语
01
红绿灯管控系统概述
定义与功能
定义
红绿灯管控系统是一种交通信号控制系统,用于管理道 路交通流量,确保交通安全和顺畅。

十字路口交通灯控制系统课件

十字路口交通灯控制系统课件

THANKS
THE FIRST LESSON OF件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
• 交通灯控制系统的原理 • 交通灯控制系统的实现
01
交通灯控制系统简 介
交通灯控制系统的定义和作用
定义
交通灯控制系统是用于管理十字 路口或交叉口交通流量的系统, 通过红、绿、黄三种颜色的信号 灯来控制车辆和行人的通行权。
开发友好的软件界面,方便操作 员监控和控制交通灯系统。
系统集成
将软件与硬件设备集成,实现系 统的自动化控制。
交通灯控制系统的网络实现
网络架构
设计系统的网络架构,确保数据传输的稳定性和 安全性。
数据传输
通过无线网络或有线网络实现数据传输,包括传 感器检测到的流量数据和控制指令等。
数据存储与分析
将数据存储在数据库中,并进行分析,以优化交 通灯的控制策略。
交通灯控制系统的基本组成
01
02
03
04
信号灯
包括红、绿、黄三种颜色的信 号灯,用于指示车辆和行人的
通行权。
控制器
传感器
根据预设的配时方案或实时交 通流量数据,自动控制信号灯
的切换时间。
检测交叉口的车流量、车速等 数据,为控制器提供决策依据。
监控中心
对多个交叉口的交通灯控制系 统进行集中管理和监控,确保
5G通信技术
借助5G通信技术,实现交通信息的快速传输和共享,提高交通 系统的实时性。
交通灯控制系统的未来发展方向
个性化
根据不同区域、时段的交通需求,实现交通信号灯的个性化控制, 提高交通效率。
绿色环保
注重节能减排,通过优化交通灯控制系统,减少车辆拥堵和尾气排 放。

十字路口红绿灯图解

十字路口红绿灯图解

十字路口红绿灯图解在现代交通中,十字路口是交通流量最密集的地方之一。

为了保障交通安全和顺畅通行,红绿灯被广泛应用于各个十字路口。

红绿灯通过不同颜色的信号灯进行控制,指示车辆和行人何时可以通过十字路口。

在本文中,我们将通过文字图解的方式详细解释十字路口红绿灯的工作原理。

一、红绿灯的基本结构红绿灯通常由三盏灯组成,分别为红灯、黄灯和绿灯。

红灯通常放在最上面,黄灯放在中间,绿灯放在最下面。

这三盏灯通过信号控制器进行切换。

二、红灯当红灯亮起时,意味着车辆和行人需要停下来等待。

在红灯亮起期间,十字路口的其他方向的车辆和行人将获得通过的权利。

红灯的亮起时间通常是固定的,以确保交通的有序进行。

三、黄灯当黄灯亮起时,表示即将从绿灯切换为红灯,意味着车辆和行人需要做好准备停下来等待。

黄灯的亮起时间通常较短,为了给车辆准备停下来的时间。

四、绿灯当绿灯亮起时,表示车辆和行人可以通过十字路口。

绿灯通常持续的时间较长,以确保十字路口交通流量的顺畅。

五、特殊情况 - 黄闪灯在某些情况下,十字路口的信号灯可能会设置为黄闪灯模式。

黄闪灯模式下,黄灯会以黄闪的方式亮起,红灯和绿灯则不亮。

这时,车辆和行人需要注意慢慢通过十字路口,并确保安全。

六、信号控制器的工作原理信号控制器是红绿灯的核心部件。

它通过计时器或者交通流量感应器来控制红绿灯的切换。

在计时器控制下,红绿灯的切换时间是固定的,不受具体交通情况的影响。

而在交通流量感应器控制下,信号控制器可以根据交通流量的变化灵活调整红绿灯的切换时间,以适应不同时间段的交通需求。

七、红绿灯对交通的作用红绿灯在十字路口的交通管制中起到了至关重要的作用。

它可以避免交叉流量的冲突,确保车辆和行人的交通安全。

红绿灯的引入,使得十字路口的交通更加有序、高效,有效地减少了交通事故的发生。

总结:红绿灯的图解为我们提供了一种容易理解和遵守交通规则的方式。

通过红绿灯的切换,车辆和行人可以更好地进行交通规划和协调。

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

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。

十字路口红绿灯PLC控制

十字路口红绿灯PLC控制

目录1.项目要求 (1)1.1十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 (1)1.2控制功能分析 (1)2.总体方案设计 (2)3.硬件电路图 (3)4.PLC的I/O控制点分配 (4)5.软件编制 (5)5.1PLC控制程序流程图如下: (5)5.2 PLC软件编制 (5)5.3组态王界面设计 (6)7软件调试 (7)7.1PLC及组态王的调试 (7)7.2组态实时监控 (7)7.3测试结果分析 (9)8.心得体会 (9)附录 PLC控制程序 (10)十字路口红绿灯PLC控制1.项目要求1.1 十字路口红绿灯PLC控制系统的构成十字路口交通信号灯通常设置红、绿和黄三种颜色,但是有的路口仅设置红、绿两种,如果采用PLC控制则可少用两个控制点。

现有一个十字路口,东西和南北方向每个路口都设有红色和绿色指挥信号灯,其示意图如下:图1-1十字路口交通信号灯示意图1.2控制功能分析1.2.1 工作过程(1)接通启动开关后,信号灯系统开始工作,且以南北方向红灯先亮、东西方向绿灯才亮作为初始状态。

当断开启动开关时,全部信号灯熄灭。

(2)南北绿灯东西绿灯不能同时亮,否则系统自动熄灭信号灯并报警。

(3) 南北红灯持续25s ,与此同时东西绿灯亮维持20s ,然后闪烁3s 后熄灭。

接着东西黄灯亮2s ,然后南北绿灯亮。

(4) 东西红灯持续亮30s ,同时南北绿灯亮25s ,然后闪亮3s 后熄灭。

接着南北黄灯又亮2s ,然后东西绿灯亮。

南北和东西的信号灯,就这样按控制要求周而复始的进行工作。

1.2.2 控制要求要求采用PLC 作为控制中心,采用触摸屏或上位机(组态软件编程)监控。

(1). 控制系统应有电路联锁和保护功能。

(2). 操作界面要求有动作效果,可以显示操作的进度。

(3). 检测、控制信号要准确,安全、可靠。

1.2.3 硬件设计根据控制要求,主控设备选用PLC ,信号灯采用红、黄、绿灯泡(各4个),启动采用单刀开关实现。

十字路口交通灯的控制1

十字路口交通灯的控制1

十字路口交通灯的控制1. 背景随着城市的发展和交通工具的普及,城市交通出现了拥堵、交通事故等问题。

其中,十字路口是交通事故发生率较高的区域之一。

为了提高十字路口的交通安全性,十字路口交通灯的控制成为了一个必要的措施。

2. 十字路口交通灯的类型目前,常见的十字路口交通灯类型有以下几种:2.1 固定时间控制信号灯固定时间控制信号灯是按照一定时间间隔进行交替控制的。

可以根据不同的时间段设置不同的灯光显示方式。

比如在早上和晚上交通流量较少时,可以将每个方向上的绿灯时间缩短,而在高峰期则可以适当延长绿灯时间。

2.2 车辆感应控制信号灯车辆感应控制信号灯是通过车辆探测器实时检测车辆数量来进行控制的。

当某个方向上出现了车流时,系统会自动将该方向上的灯光变为绿灯,让车辆通过。

这种交通灯控制方式可以根据实际情况灵活调整绿灯时间。

2.3 行人感应控制信号灯行人感应控制信号灯是通过行人探测器来检测行人数量来进行控制的。

当有行人经过时,系统会自动将人行道方向上的灯光变为绿灯,让行人通过。

这种交通灯控制方式提高了行人通过路口的便利性。

3. 信号灯的控制方法信号灯的控制方法多种多样,下面介绍几种常用的控制方法。

3.1 机械控制机械控制主要是通过机械电器来完成信号灯的控制。

控制器上通常内置了时钟芯片或者计数器芯片,并通过程序控制信号灯的状态。

3.2 微控制器控制微控制器控制是目前应用最广泛的信号灯控制方法。

其优点在于控制器集成度高、可编程性强、扩展性好等。

硬件部分通常由微控制器、电源、输入输出端口、触摸面板等组成,软件部分由控制程序和交通流分析程序组成。

3.3 光电控制光电控制是一种通过光电传感器自动感应交通流量并根据实时情况控制信号灯的方法。

其优点在于反应速度快、控制精度高等。

具体实现方式是通过布置在各交通流道口的光电传感器和车辆探测器,实时监测交通流量并控制信号灯。

4.十字路口交通灯的合理控制可以有效地提高交通的安全性和通行效率。

十字路口交通灯PLC控制.课件

十字路口交通灯PLC控制.课件

交通灯控制系统的性能评估标准
准确性
响应速度
评估交通灯控制系统是否按照预设的逻辑 正确地控制信号灯的亮灭和颜色变化。
评估交通灯控制系统对各种交通场景变化 的响应速度,确保车辆和行人能够及时通 过路口。
可靠性
能效
评估交通灯控制系统的稳定性和可靠性, 确保在各种环境和条件下都合绿色环保的要求。
十字路口交通灯PLC 控制课件
目 录
• 交通灯控制系统的基本概念 • PLC在交通灯控制系统中的应用 • 十字路口交通灯控制系统的设计和实现 • 交通灯控制系统的性能测试和评估 • 实际应用案例分析
01
交通灯控制系统的基本 概念
交通灯控制系统的定义和作用
定义
交通灯控制系统是用于管理和调节交 通流量的系统,通过控制交通信号灯 的亮灭来控制车辆和行人的通行权, 以减少交通拥堵和事故风险。
04
交通灯控制系统的性能 测试和评估
交通灯控制系统的性能测试方法
实时监测
通过实时监测交通灯控制系统的运行 状态,记录各个信号灯的亮灭时间、 颜色变化等参数,以评估系统的性能 。
模拟测试
故障注入
故意引入故障或异常情况,观察交通 灯控制系统的容错能力和恢复能力。
在实验室环境下,模拟各种交通场景 ,如车辆、行人流量等,测试交通灯 控制系统的响应速度和准确性。
交通灯控制系统的性能优化建议
01
硬件升级
根据性能测试结果,对交通灯控 制系统的硬件进行升级或替换, 以提高系统的性能和稳定性。
03
故障预防与维护
加强交通灯控制系统的日常维护 和故障预防措施,降低系统故障
率。
02
软件优化
优化交通灯控制系统的软件算法 ,提高系统的响应速度和准确性

案例2:十字路口红绿灯的控制

案例2:十字路口红绿灯的控制

S7-200系列机型指令系统
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背景知识
关于: SCR指令
电气控制及PLC技术 西门子S7-200
• (1)段开始指令LSCR(Load Sequence Control Relay) 段开始指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的开始,其操作数是状 态继电器Sx.y (如S0.O),Sx.y是当前SCR 段的标志位,当Sx.y为1 时,允许该SCR段工作。 • (2)段转移指令SCRT(Sequence Control Relay Transition) 段转移指令的功能是将当前的SCR段切换到下一个SCR段,其操作数是 下一个SCR段的标志位Sx.y (如S0.1)。当允许输入有效时,进行切换, 即停止当前SCR段工作,启动下一个SCR段工作。 • (3)段结束指令SCRE(Sequece Control Relay End) ※段结束指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的结束。每个SCR段 必须使用段结束指令来表示该SCR段的结束。 ※在梯形图中,段开始指令以功能框的形式编程,指令名称:SCR,段 转移和段结束指令以线圈形式编程。 ※在语句表中,SCR的指令格式为:LSCR Sx.y 6 SCRT Sx.Y SCRE
ED指令使用说明: ①EU,ED指令后无操作数。 ②EU,ED指令用于检测状态的变化(信号出现或消失)。
S7-200系列机型指令系统
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背景知识
电气控制及PLC技术 西门子S7-200
讨论并确定实施方案(二)
(1)各组代表发言表述该组的设计方案,组织全体 同学共同探讨该组方案的性能; (2)点评各组方案的优缺点; (3)帮助同学理解步进指令、运算指令的应用方 法,进一步加深定时器的应用技巧;
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背景知识

十字路口交通灯控制系统

十字路口交通灯控制系统

十字路口交通灯控制系统在现代城市中,交通拥堵不仅让人们浪费时间,也影响了城市经济的发展。

为了解决城市交通的拥堵和失序问题,交通灯控制系统成为了一项重要的设施。

本文将介绍十字路口交通灯控制系统的原理、功能和特点。

原理十字路口交通灯控制系统的原理并不复杂。

控制设备通过交通传感器监测道路上的车辆和行人的情况,自动控制交通信号灯的变化,以保障道路上车辆和行人的安全,同时缓解路面交通压力,提高交通效率。

功能十字路口交通灯控制系统的功能主要包括以下几个方面。

交通信号控制交通灯控制系统可以根据交通情况自动调节交通信号,为不同的路段和车辆提供合适的通行时机。

例如,在繁忙的路口,交通信号可以经过计算后自动调整有效时间,为交叉路口提供最大的通行效率。

车辆检测控制通过车辆检测器可以实现对道路上车辆的检测,该技术通过电磁波等方式进行车辆目标检测和跟踪,实现自动识别车辆类型、速度、方向和位置等信息。

这些信息能够帮助交通信号控制系统在不同情况下对车辆的通行进行更精确的控制,以达到更高效的路面流量。

行人安全控制交通灯控制系统不仅致力于车辆的安全通行,也考虑到行人的安全通行。

系统会在行人在等候线前存在时,自动检测并打开行人通道,为行人提供安全和便利的通行体验。

快速反应控制交通灯控制系统具有快速反应能力,可以在出现紧急情况时及时进行快速调节。

例如当救护车、消防车等特殊车辆需要通过时,系统可以自动响应并开启相关通道以确保特殊车辆及时通行。

特点十字路口交通灯控制系统具有以下几个特点:自动化控制交通灯控制系统可以实现全自动化的控制,减少人工干预,增强了交通灯控制系统的准确性和效率。

同时使得系统更加智能化。

环保节能在废气、废水等方面系统采用的是更加环保的技术。

交通按照车辆密度变化都能够掌控自如。

让这个系统节能且环保。

通行效率高交通灯控制系统可以根据实时交通情况进行自适应控制,提高路面流量,缓解拥堵状况并提高路面通行效率。

技术更新迅速现代十字路口交通灯控制系统采用现代化科技,具有可升级和迅速更新的特点。

十字路口交通灯控制系统.

十字路口交通灯控制系统.
五、总体设计电路图
总体电路图如图14所示。
图14总体电路图
总体电路工作原理:
(1)运行开始,D触发器构成的状态机脉冲端始终为零,Q是0,非Q是1,非Q作为电源,计数开始,同时直行灯行人灯绿灯亮(放行);计数从0到30,到30时,高位计数器输出Q2产生脉冲,状态机输出Q是1,非Q是0,停止计数,这时执行灯行人灯绿灯灭红灯亮(禁行)。计数到20时,SR锁存器S是1,Q是1,Q与电源端经与门输出后使右拐灯绿亮(放行);计数增加时,S是0,锁存器保持Q是1,计数停止时,电源是0,右拐灯灭(禁行)。
输入
输出
说明
CLK
D
QN
0
1
×
×
1
预置1
1
0
×
×
0
预置零
0
0
×
×
1
不允许
1
1

0
0
置0
1
1

1
1
置1
1
1
0
×
Q
保持
7、或非门SR锁存器
逻辑符号如图10所示。
图10 或非门SR锁存器逻辑符号
逻辑功能表如表8所示。
表8 或非门SR锁存器逻辑功能表
S
R
Q
QN
说明
0
0
0
0
保持
0
0
1
1
0
1
0
0
复位
0
1
1
0
1
0
(4)东西向左拐和各路右拐的通行时间为35s,期间行人禁行。
二、总体框图
1、十字路口交通灯控制系统的总体框图
总体框图如图1所示。

十字路口的交通信号控制系统

十字路口的交通信号控制系统

目录1 绪论 (1)1.1 本论文研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本论文主要研究内容 (2)2 基本原理及概要设计 (3)2.1 研究内容的基本工作原理 (3)2.1.1 红绿灯的工作流程 (3)2.2 系统硬件和软件的概要设计 (4)2.2.1 方案论证 (4)2.2.2 具体设计思路 (4)2.2.3 控制系统的总体设计方案 (4)3 硬件设计 (5)3.1 单片机最小系统 (5)3.1.1 电源引脚 (5)3.1.2 时钟电路 (5)3.1.3 复位电路 (6)3.1.4 8051单片机简介 (7)3.2 红黄绿灯显示电路 (10)3.3 7sEG-MPX2-CC数码管显示器 (11)3.3.1 一位八段显示数码管电路 (11)3.4 应急按钮触发电路 (12)3.5 总体方案设计 (13)4 软件设计 (15)4.1 软件流程图设计 (15)4.2 软件模块 (15)4.2.1 定时器模块 (15)4.2.2 开机自检模块 (17)4.2.3 第一个状态 (18)4.2.4 第二个状态 (19)4.2.5 第三个状态 (21)4.2.6 第四个状态 (22)4.2.7 显示子程序 (24)4.2.8 延时子程序 (24)4.2.9 外部中断子程序 (25)5 系统试验及仿真 (27)5.1 汇编源程序 (27)5.2 Proteus仿真 (28)6 结论 (31)附录:程序清单 (32)参考文献 (40)致谢 (41)1 绪论1.1本论文研究的目的和意义新中国成立以后,我国城市道路基础设施的建设有了长足发展,大中城市的道路通车历程、道路数量、道路等级都得到了前所未有的提高,很多城市对城市的道路空间利用的非常充分,地下有地铁,地面上有四通八达的高等级公路,还有高架桥环绕贯穿整个城市,还引进和发展了许多新型的交通式,如轨道交通、BRT .[1]城市交通运输行业日益发达,交通事故量也日益增多,交通伤害程度比较严重。

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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:电路的振荡周期为:2ln )2(2121C R R T T T +=+= 振荡频率为=f CR R C R R T )2(43.12ln )2(112121+≈+= 脉冲的占空比为: 212112R R R R T T q ++==要产生1Hz 的脉冲信号,选取电路参数Ω==k R R 1021,F C μ471=,F C μ01.02=,代入公式得:s T Hz f 1,1≈≈。

下图是输出端out 接示波器后的仿真波形图:4.2定时器定时器选用可逆计数器74192,置数组合逻辑为定时器提供19、4、14秒的定时信号分别控制控制器状态的转换,当倒计数到零时,计数器产生的回零信号0B 提供给双D 触发器的CLK 端,使触发器翻转,从而使不同颜色交通灯状态发生跳转。

计数器由两片74192构成,由双D 触发器的输出Q 1Q 0决定预置时间,Q 1Q 0=00时,预置时间为19秒,Q 1Q 0=01时,预置时间为4秒,Q 1Q 0=10时,预置时间为14秒,Q1Q0为11时,预置时间为0。

第一片74192控制十位数字,第二片74192控制个位数字,由于进行的是减法计数,所以CLK 端接地,两个LD 端和两个CP U 端均接高电平,低位的CP D 端接555定时器的输出脉冲信号,每当上升沿到来时,计数器记一次数;低位的0B 端与高位的CP D 端相连,当低位的计数器计到零时,高位计数器开始计数。

当最高位的Q D 计到零时,将它与LD 端通过一个非门相连,使LD 端变为高电平,从而重新计数。

定时器选用的是74LS192,74LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列图及功能表如下:74LS192功能表R LD CP U CP D 功能 H X X X 复位 LL X X 预置 L H ↑ H 加计数 LHH↑减计数192 为可预置的十进制同步加/ 减计数器, 共有54192/74192,54LS192/74LS192 两种线路结构形式。

其主要电特性的典型值如下:192 的清除端是异步的。

当清除端(LR )为高电平时,不管时钟端(CPD 、CPU )状态如何,即可完成清除功能。

192 的预置是异步的。

当置入控制端(LD )为低电平时,不管时钟CP 的状态如何,输出端(Q0~Q3)即可预置成与数据输入端(A ~D )相一致的状态。

192 的计数是同步的,靠CPD 、CPU 同时加在4 个触发器上而实现。

在CPD 、CPU 上升沿作用下Q0~Q3 同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。

当进行加计数或减计数时可分别利用CPD 或CPU ,此时另一个时钟应为高电平。

4.3延时电路倒计时归零后,必须先使双D 触发器的状态发生翻转,然后才能发出LD 信号,使计数器重新计数,所以必须让溢出信号0B 通过一个延时电路输出给LD ,用可调的RC 延时电路,既方便又简单。

具体电路如下:12346751513121091114Vcc GND16874LS192可逆双时钟BCD计数器Q CQ AQ BQ D BA C DRLD BO COCP DCP U4.4状态转换电路由于有绿黄红三种状态,所以状态转换电路选用双D 触发器,第一个触发器的CLK 端接时钟信号,第二个触发器的CLK 端接第一个触发器的Q 端,当上升沿到来时,触发触发器的状态翻转一次,但双D 触发器总共有4种状态:00、01、10和11,其中00、01和10状态分别控制绿灯、黄灯和红灯,将11状态设置为绿黄红灯全灭,且置0秒,状态转换表如下:灯 状态 次态要置的数十位 个位 Q 1Q 0Q 1*Q 0*D 1 C 1 B 1 A 1 D 0 C 0 B 0 A 0 绿G 0 0 0 1 19 0 0 0 1 1 0 0 1 黄Y 0 1 1 0 4 0 0 0 0 0 1 0 0 红R 1 0 1 1 14 0 0 0 1 0 1 0 0 11由状态转换表可设计出控制绿黄红灯亮灭的组合逻辑电路,其方程如下:G=*1Q *0Q Y=*1Q *0Q R=*1Q *0Q触发器次态*1Q *0Q 或*1Q *0Q 通过7408与门芯片和500 限流电阻与分别于红黄绿小灯相连,触发器的1Q 0Q 端分别于置数组合逻辑的AB 端相连,当1Q 0Q 为00,*1Q *0Q 为01时,绿灯亮,且置19秒;当1Q 0Q 为01,*1Q *0Q 为10时,黄灯亮,且置4秒;当1Q 0Q 为10,*1Q *0Q 为11时,红灯亮,且置14秒;当1Q 0Q 为11,*1Q *0Q 为00时,绿黄红灯全灭,且置0秒。

双D 触发器74LS74及四二输入与门7408的芯片引脚图如下:状态转换电路如下:4.5置数组合逻辑置数组合逻辑选用三片双4选1数据选择器74LS153,其中第一片74LS153的1Y端接高位74LS192的A端,控制十位数字;第二片74LS153的1Y和2Y和第三片74LS153的1Y和2Y分别接低位74LS192的A、B、C、D端,控制个位数字,三片74LS153的A、B端连在一起,并分别与两个触发器的Q端相连,每当触发器的状态翻转一次,就置一个新的数,置数组合逻辑真值表如下:灯状态次态要置的数十位个位Q1QQ1*Q*D1C1B1A1D0C0B0A0绿G 0 0 0 1 19 0 0 0 1 1 0 0 1 黄Y 0 1 1 0 4 0 0 0 0 0 1 0 0 红R 1 0 1 1 14 0 0 0 1 0 1 0 01 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0置数组合逻辑电路图如下:双4选1数据选择器引脚图如下:五、总电路图六、设计心得对于此次课程设计,总的来说,我们成功了。

我们小组三个人绞尽脑汁,同心协力,共同完成了我们的课程设计。

我们的设计共分设计仿真电路和实际电路搭建两部分。

在设计仿真电路的过程中,我们采取一部分一部分的分析,查阅各种资料,参考了许多相关书籍,可是还是遇上了不少困难,我们不仅要搞清楚各种芯片的使用方法,还要考虑它们之间的连接能达到什么功能,为了实现仿真,我们废寝忘食,我们通过在草稿纸上画真值表、卡诺图以及状态转换图等来将功能要求表示清楚,更加直观方便。

在最后连好总电路图仿真的时候,基本功能可以实现了,就是绿红黄按相应要求跳转后,第四个空状态不能置零,总是置成四秒,我们经过讨论后加上了延时电路,然后电路就正常了,仿真电路就此完成。

在实际电路搭建的时候碰到的问题就更多了,由于电路连线较多,很容易连错,再加上实验电路箱和面包板以及芯片和线路接触不良等问题,我们小心翼翼的连好了各部分电路,将各部分分开调试,发现计数器的数码显示管总是每隔2倒计时计数,而且计数不稳定,我们仔细的检查了电路连线,发现没有错误,我们就怀疑是面包板的问题,所以我们换了面包板后,计数器就正常了,但是我们调试了每个模块都没有发现错误,把整个电路连起来功能总是实现不了,我们很是焦急,曾有放弃的想法,但是我们想了一会,决定换实验箱,将总的电路重新连了一遍,可是这一次各个模块的功能都实现不了了,我们就立刻崩溃了,眼看好多同学已经完成了,我们还看不到黎明的曙光在哪里,顿时感觉成功已经与我们告别了。

不过我们看到剩下的同学也都没放弃,我们顿时又激起了斗志,我们不会被击败,就算看不到希望也要坚持走下去,也许下一步我们就能看到希望的光芒。

于是我们又重新连接电路,各个模块好了,但总电路还是不行,此时我们发现我们用的一块芯片型号与仿真的不同,我们尝试换一个,顿时电路就好了,我们激动地热泪盈眶,几天的不懈奋斗,终于迎来了成功,那天下午验收完回去的路上,感觉天真的好蓝,这种感觉,真好。

通过这次课程设计,我们对数字电路有了更清晰的认识,我们明白了,理论与实际总是有差距的,在实际没有证实前,再好的理论它终究还是理论,但是我们最大的收获是体验了从失望到希望的过程,坚持到底,我们总会成功,人不能轻易言败,坚持不懈,永远抱有着希望,同时课程设计也是个需要耐心的事,心急吃不了热豆腐,只有一步一个脚印,才能将它做好!只要你肯付出,总会有回报。

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