Labview交通灯设计要点
红绿灯labview课程设计
红绿灯labview课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握LabVIEW编程基础知识,理解红绿灯工作原理;2. 学会运用LabVIEW设计简单的红绿灯控制系统;3. 了解交通信号灯的实际应用,理解其在城市交通管理中的作用。
技能目标:1. 培养学生运用LabVIEW进行程序设计和系统控制的能力;2. 提高学生动手实践、问题分析和解决的能力;3. 培养学生团队协作和沟通表达的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子工程和计算机编程的兴趣,激发创新意识;2. 增强学生安全意识,认识到遵守交通规则的重要性;3. 培养学生环保意识和公共道德,关注城市交通问题,为构建和谐社会贡献力量。
课程性质:本课程为实践性较强的电子设计与编程课程,结合交通信号灯的实际应用,培养学生运用LabVIEW编程解决问题的能力。
学生特点:本课程面向初中年级学生,学生具备一定的计算机操作基础,对电子编程有浓厚兴趣,喜欢动手实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,鼓励学生积极探索,关注个体差异,充分调动学生的积极性与创造性。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. LabVIEW基础操作与编程- LabVIEW软件安装与界面认识- 基本数据类型、控件与函数- 程序框图设计与调试2. 交通信号灯工作原理- 红绿灯控制系统的基本构成- 信号灯变换规则及时间控制- 交通信号灯在交通管理中的作用3. 红绿灯控制系统设计- 控制系统需求分析- LabVIEW程序设计:状态机、定时器、条件结构等- 系统仿真与调试4. 实践操作与项目实施- 设计红绿灯控制系统界面- 编程实现红绿灯控制逻辑- 系统测试与优化教学内容安排与进度:第一课时:LabVIEW基础操作与编程第二课时:交通信号灯工作原理第三课时:红绿灯控制系统设计(一)第四课时:红绿灯控制系统设计(二)第五课时:实践操作与项目实施教材章节关联:《电子设计与实践》第三章:虚拟仪器与LabVIEW编程《电子设计与实践》第四章:交通信号灯控制系统设计教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,确保学生能够逐步掌握LabVIEW编程和交通信号灯控制系统设计的相关知识。
基于quartusll-交通灯控制系统
一、设计任务要求交通灯控制器:用于十字路口的交通灯控制器.实验要求:1.东西方向各有一组红,黄,绿灯用于指挥交通,红,黄,绿的持续时间分别为25s,5s,20s。
2.当有紧急情况(如消防车)时,两个方向均为红灯亮,计时停止,当特殊情况结束后,控制器恢复原来状态,正常工作。
3.组数码管,以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间.二、设计思路及总体结构框图设计思路:1.硬件:由设计任务要求可知,总体输入电路有:(1)在开始计时之前的等待状态,复位键reset接低电位,接通电源后,首先要将它接高电位,表示计时开始。
(2)当按一下(on_off)键,表示紧急情况发生,两个方向均为红灯亮,计时停止,当再次按下(on_off)键时,控制器恢复原来状态,正常工作。
输出电路:(1)由于东西和南北方向都要显示时间,因此需要4个数码管,这样在设计中就需要四条输出线choose4,用来选通指定一个LED七段显示数码管。
(2)显示器的每一位都采用LED七段显示数码管进行显示,每一个LED七段显示数码管都要有七条输出线控制,一共使用4个七段数码管,故输出电路使用四个七位输出信号:showtime1,showtime2,showtime3,showtime4。
(3)东西和南北方向都有交通灯亮的情况,故输出电路中要有两个状态控制信号state1,state2分别控制东西和南北的灯,每个方向上有4个灯(增加了左、右转弯显示控制功能),所以state1,state2的类型应该是4位数组型的。
reset7/2.软件:(1)在VHDL设计描述中,采用自顶向下的设计思路,该思路,首先要描述顶层的接口,上面的描述已经规定了交通灯控制的输入输出信号:输入信号:复位开关信号reset;紧急情况控制信号on_off;外部时钟信号clk。
输出信号:LED七段显示数码管的选通信号choose4(3 downto 0);LED 七段显示数码管的输出信号showtime1(6 downto 0),showntime2(6 downto 0),showtime3(6 downto 0),showtome4(6 downto 0);交通灯状态控制信号state1(3 downto 0),state2(3 downto 0)。
基于LABVIEW的交通灯控制系统研究与设计
基于LABVIEW的交通灯控制系统研究与设计摘要利用Labview在现代社会发展的广泛应用,基于软件编程程序以及仿真相对简单,维修与维护比较方便,也有良好的人机控制作用,才利用LabVIEW的简单的编程语言来实现了十字路口交通灯的道路通行,而且虚拟仪器也是现代社会软件发展的重要软件之一,所以我们用labview软件来实现十字路口交通灯的运行。
在本论文中,我们用红,绿,黄三种不同颜色的交通灯实现交通运行车辆的指挥,指挥行人的交通灯颜色由红、绿两种颜色的交通灯,并用倒数时间秒数的形式来实现十字路口车辆和行人的安全通行。
关键词:红,黄,绿三种不同颜色的交通信号灯灯;LabVIEW;研究AbstractUsing Labview is widely used in the development of modern society, based on the software programming procedures and simulation is relatively simple, repair and maintenance more convenient, also has the good man-machine control function, only the simple programming language Labview is used to realize the intersection traffic lights road passage, and virtual instrument is also one of the important software of software development in modern society, so we use Labview software to realize the operation of the intersection traffic lights. In this paper, the traffic lights of red, green and yellow are used to realize the command of traffic vehicles, and the traffic lights of pedestrians are instructed by the traffic lights of red and green, which are displayed in the form of countdown. Used to indicate the safe operation of vehicles and pedestrians at intersections.Key Words:traffic;labview;research目录第一章绪论 (1)1.1LABVIEW的发展 (1)1.2本论文研究的意义 (2)第二章虚拟仪器的介绍 (3)2.1虚拟仪器的概念 (3)2.1虚拟仪器的组成原理 (4)第三章研究原理和意义 (5)3.1研究的意义 (5)3.2研究的主要思路 (5)3.3逻辑流程图 (6)第四章交通灯系统的设计 (7)4.1前面板的设计 (7)4.2定时信号的产生 (8)4.3循环结构 (8)4.4条件结构 (9)4.5各段时间信号 (9)4.6交通灯的运行状态 (14)结论 (16)参考文献 (16)致谢 (16)I第一章绪论1.1LABVIEW的发展在多种类型的基础学科同计算机技术有机结合的基础上,进而发展出了现代仪器仪表技术,并且伴随着时代的发展,开发、计算机、网络科技以及电子信息和软件技术不断发展壮大,丢弃了原有的检测的方法、检测试领域的方法,出现了新的测试方法和基本的概述 ,特别是在电子测量仪器的使用方面产生了前所未有的变化。
基于LabVIEW的智能交通灯系统设计
基于LabVIEW的智能交通灯系统设计智能交通灯系统是一种基于现代控制技术的智能交通管理系统,能够自动控制道路交通条件,提高道路拥堵情况,减少交通事故的发生,节约能源,缓解城市拥堵等问题。
本文将使用LabVIEW软件,设计一套智能交通灯系统,使之能够实现智能控制和管理交通流量和交通安全。
1.硬件设计:本系统是基于单片机件设计,它主要包括主控板,显示模块,语音模块,通讯模块,红、黄、绿 LED 以及路面检测模块等几个模块。
其中主控板是整个控制系统的核心,负责接收、处理和发送各种信号,用于控制交通灯的开关和工作模式以及与其他智能交通信号设备进行通信。
2.软件设计:本系统的软件设计主要分为三大模块:通讯模块、信号控制模块和交通流量控制模块。
(1) 通讯模块:本模块主要要完成与其他交通设备的通讯任务,包括交换数据和信息。
通讯模块的主要功能是与其他交通系统通信,获取实时交通流量状态和传感器数据,以便在下一步的交通灯控制中使用。
(2) 信号控制模块:本模块负责控制交通灯的信号系统。
它主要接受来自交通系统的各种控制信号,根据系统的预设的算法决定红、黄、绿灯的亮起和关闭,还可以根据交通流量的变化实时调整交通灯的开关时间,从而为行车者和行人提供更好的通行条件。
(3) 交通流量控制模块:本模块负责监测车辆的行驶情况,并根据交通灯的信号自适应调整交通流量。
当行车数量较大时,他将自动将绿灯开放时间延长,当行车数量较小时,他将把绿灯开放时间缩短,以达到更好地智能控制交通流量的效果。
综上所述,基于LabVIEW的智能交通灯系统设计能够实时、准确地监测和控制交通状况,应用广泛,对城市交通管理具有显著意义和价值。
基于LabVIEW 的交通灯设计
摘要:LabVIEW 作为最流行的虚拟仪器开发平台,数据采集、图像处理与分析是其特点,本文以交通灯的分析与处理为例,构建一个基于LabVIEW 的交通灯模拟系统。
关键词:LabVIEW 交通灯人行道1概述实现十字路口信号灯控制系统有许多途径,譬如说,编程控制器、单片机、标准逻辑器件等均可达到这种目的。
随着计算机技术的日新月异,在数据的收集、自动测试和仪器控制等方面,虚拟仪器技术起了十分重要的作用,成功推动了测试系统和测量控制的设计方法与实现技术的发展,使得理论与实际得到了完美的结合。
于是LabVIEW的智能交通灯控制系统诞生了,这个系统使得红、黄、绿3种颜色的灯能够交替点亮,用来提示指挥车辆和行人通行,使交通灯工作状态得到了监控。
虚拟仪器是在计算机的基础上发明的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个里程碑。
其中一种结合方式是仪器内植入计算机,举一个例子就是所谓的智能化仪器。
如今计算机功能越来越强大,不过其体积却变得越来越小,智能仪器的功能也日益强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是计算机内植入仪器。
以通用的计算机硬件及操作系统为基础,使得各种仪器功能得以实现。
2设计方案的实现2.1前面板设计前面板是VI 的用户界面。
创建VI时,通常应先设计前面板,然后在前面板上创建输入/输出任务。
本设计中前面板比较简单,只需要用两盏灯、1个LED 逻辑和等待时间、一个停止按键即可。
其中的两盏灯红、绿各一盏,在控件选板中选择指示灯,将它放在前面板合适的位置,单击鼠标右键,更改指示灯的属性,改变指示灯的大小,改变其颜色,分别设置为红绿,将两个指示灯拖到前面板上,做出一个合适的指示灯。
依同样的步骤可以做好另外一个,再用框将这组灯框起来,做成一个交通灯。
在交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。
在前面板合适的位置放置一个开关按钮控制循环的停止。
这样交通灯系统的前面板就做好了。
(见图1)2.2程序框图首先,交通灯每工作一个周期的时间为90秒。
labview课程设计交通灯
labview课程设计交通灯目录1 程序功能...............................2 设计过程...............................3 交通灯系统软件设计.....................3.1 用户界面设计3.2 程序设计4.程序设计细节............................5 总结....................................基于labview的交通灯设计交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。
在我国交通法律上规定:绿灯亮时,准许车辆通行,黄灯亮时,已越过停止线的车辆可以继续通行;红灯亮时,禁止车辆通行。
本次课程设计模拟秦皇岛河北大街奥体路段十字路口交通灯。
这款交通灯模拟系统基于labview软件开发,界面全部自己设计,简洁明了。
在以往单纯的红绿交替变化功能上添加了倒计时功能。
倒计时显示模块有与交通灯对应的颜色显示。
1 程序功能开始运行程序,界面依次显示课程设计名称,学生姓名,学号,指导教师姓名。
显示结束后,进入主程序。
当东西方向为绿灯是,南北方向为红灯,持续时间25秒。
倒计时从25开始到0结束,且东西方向倒计时为绿色,南北方向为红色。
当东西方向为黄灯时,南北方向也是黄灯,持续时间5秒。
倒计时从5开始到0结束,颜色为黄色。
当东西方向为红灯时,南北方向为绿灯,持续时间25秒。
倒计时从25开始到0结束,且东西方向倒计时为红色,南北方向为绿色。
其中有一个布尔开关,控制程序的结束。
方案一思路;主vi用生产者消费者模式,编写一个有显示灯亮灭的子vi1。
再编写一个显示倒计时颜色不同的子vi。
正常情况下,交通灯红黄绿变化,出现错误时,东西方向南北方向均出现红灯。
方案二思路:主vi用状态机完成红黄绿变化,编写一个倒计时子vi,功能是输入不同的数字,布尔簇显示对应的数。
在方案一编写过程中,需要调用两个子vi。
labview交通灯的课程设计
labview交通灯的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解LabVIEW编程的基本原理,掌握使用LabVIEW进行交通灯控制程序的设计与实现;2. 学生能掌握交通灯系统的基本工作原理,了解交通灯控制逻辑;3. 学生了解虚拟仪器技术及其在工程领域的应用。
技能目标:1. 学生能运用LabVIEW软件设计出具有红绿灯变换、行人按钮控制及车辆感应功能的交通灯控制程序;2. 学生能够通过实际操作,提高解决实际问题的能力,培养动手实践能力和团队协作能力;3. 学生能够运用所学知识,进行程序调试与优化,提高程序运行效率。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对计算机编程和工程技术的兴趣,激发学习热情;2. 学生在学习过程中,培养严谨、细致、专注的学习态度,提高自我解决问题的信心;3. 学生了解交通灯控制系统在实际生活中的应用,认识到科技对社会发展的积极作用,增强社会责任感。
二、教学内容本节课以《LabVIEW编程与应用》教材中关于交通灯控制系统部分为基础,结合课程目标,组织以下教学内容:1. LabVIEW编程基础:回顾LabVIEW编程环境、数据流编程概念、节点和线的基本操作。
2. 交通灯系统工作原理:介绍交通灯系统的基本组成部分、工作原理及控制逻辑。
3. 交通灯控制程序设计:- 红绿灯变换程序设计:学习使用LabVIEW设计红绿灯变换程序,掌握定时器控件的使用;- 行人按钮控制程序设计:学习使用按钮控件,实现行人对交通灯的控制;- 车辆感应控制程序设计:学习使用传感器模拟车辆检测,实现车辆感应控制。
4. 程序调试与优化:教授程序调试方法,培养学生优化程序的能力。
5. 实践操作:分组进行交通灯控制系统的编程与调试,锻炼学生动手实践能力。
教学进度安排如下:第一课时:回顾LabVIEW编程基础,介绍交通灯系统工作原理;第二课时:讲解红绿灯变换程序设计,实践操作;第三课时:讲解行人按钮控制程序设计,实践操作;第四课时:讲解车辆感应控制程序设计,实践操作;第五课时:进行程序调试与优化,总结交流。
labview红绿灯课程设计报告
虚拟仪器实践报告
课程名称:labview虚拟程序设计与应用
设计题目:基于labview智能交通灯系统设计
指导教师:
时间:2014 ~ 2015 学年第一学期
南京邮电大学
课程设计详细内容:1.4组灯全部灭
2.东西通行
3四组灯灭
4.
东西黄个闪烁
5.南北通行
6.四组灯灭
7南北黄灯闪烁
B.通过循环结构使交通灯持续工作
C.前面板设计
1.绘制出前面板
需要用到是12盏灯,其中的12盏灯,在控件选板中选择指示灯将它放在前面板合适的位置,单击鼠标右键,更改指示灯的属性,做出一个合适的指示灯,再用框将每组灯框起来,做成一个交通灯。
2.最后利用led等来进行倒计时
1.通过设计两个布尔数组实现两个led灯。
2.通过循环数除10取商取余来控制十位和个位的数字
显示。
3.通过七个布尔量的亮灭来实现1-9数字的显示
3.交通管制模式
1).通过一个布尔按钮控制交通管制模式是否开启以及五种管制模式第一种全部黄
维修模式
三向禁行
东西红南北绿
东西绿南北红
最后制作登陆界面以及转换成应用程序。
Labview课程设计报告交通灯
虚拟仪器课程设计报告学年:2023-2102(下)任课教师:***学号:*名:***班级:自动化093专业:自动化系:自动化学院:信息工程与自动化学院2023年6月12Labview交通灯综合设计报告一、前言虚拟仪器(Virtual Instrumention)是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。
虚拟仪器重要是指这种方式。
虚拟仪器的重要特点有:1、尽也许采用了通用的硬件,各种仪器的差异重要是软件。
2、可充足发挥计算机的能力,有强大的数据解决功能,可以发明出功能更强的仪器。
3、用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。
LabVIEW是一种程序开发环境,由NI公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW 使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。
LabVIEW提供很多外观与传统仪器(如示波器、万用表)类似的控件,可用来方便地创建用户界面。
用户界面在LabVIEW中被称为前面板。
使用图标和连线,可以通过编程对前面板上的对象进行控制。
这就是图形化源代码,又称G代码。
LabVIEW的图形化源代码在某种限度上类似于流程图,因此又被称作程序框图代码。
为了便于使用,LabVIEW还集成了大量的函数库以及子程序来帮助完毕绝大多数的编程任务。
在使用这些子函数的时候,可以忘掉传统编程语言中的令人头痛的指针操作、内存分派等编程问题。
除此之外,LabVIEW还包含了针相应用的数据采集(DAQ)、GPIB、串口、数据分析、数据显示、数据存储以及Internet网络通信的函数库。
labVIEW课程设计 交通灯
第1章程序的设计1.1 前面板的设计前面板是VI的用户界面。
创建VI时,通常应先设计前面板,然后在前面板上创建输入/输出任务。
本课程设计中前面板比较简单,只需要用六盏灯、两个时间显示器、一个停止按键即可。
其中的六盏灯,红、黄、绿各两盏,在控件选板中选择指示灯,将它放在前面板合适的位置,单击鼠标右键,更改指示灯的属性,改变指示灯的大小,做出一个合适的指示灯,依同样的步骤可以做好另外五个,将六个灯均分为两组,每组都包含红黄绿三种颜色的灯,再用框将每组灯框起来,做成一个交通灯。
在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。
在前面板合适的位置放置一个开关按钮,控制循环的停止。
这样交通灯系统的前面板就做好了。
面板设计如图1-1所示。
图1-1 交通灯前面板示意图1.2 定时信号的产生毫秒计时器在LabVIEW中的一个计时单元,它的图标与用途如图3-2所示。
在函数选板的【编程】→【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。
毫秒计数器对时间信号计数,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用毫秒计数值除以1000,取商得到以秒为单位的时间信号。
接线如图1-3所示:图1-2 时间计数器图1-3 时间计数器接线图1.2时间信号的分段将得到的时间信号除以每个循环所用的时间70s,取余数。
得到的余数x的范围为0<=x<70,当0<=x<5时,条件满足,执行第一个条件结构里面的程序,北黄和东红灯点亮。
当5<=x<35时,条件满足,执行第二个条件结构里的程序,北红和东绿灯点亮。
当35<=x<40时,条件满足,北红和东黄灯点亮。
当40<=x<70时,x<40的条件不满足,执行条件结构里面为假的程序,北绿和东红灯点亮。
时间分段的程序结构如图1-4所示。
图1-4 时间分段程序这里用到了判定范围并强制转换控件,应用这个控件可以判定输入的数是否在上限和下限之间。
labview-十字交通灯-最完美版
LabVIEW 十字交通灯最完美版设计一、简介LabVIEW是一款面向工程师快速开发各类控制系统的便捷工具。
其可视化编程风格趋于人性化,广受开发者的青睐,被广泛应用于各类自动化控制领域。
本文旨在基于LabVIEW这个工具,搭建一个十字路口交通灯。
二、功能设计1.进入绿灯时间、倒计时2.进入红灯时间、倒计时3.在交通灯进行演示时,能够灵敏地对手动干预进行响应。
三、程序实现1.需求分析通过问题的分析,总结出下面的功能点,确定设计开发方向:•能够根据信号之间的变灯规律,灵活调整程序逻辑;•具备信息传递进程,可及时响应手动干预;•在红灯时间、绿灯时间全面倒计时;2.程序实现典型的十字路口交通灯模型可以分为三个灯头,分别是行人、机动车通行方向和垂直方向。
根据每个灯头是否发出信号,来调整灯头处于何种状态。
1.行人、机动车通过时间计算设绿灯时间为20秒,黄灯时间为3秒,红灯时间为30秒。
那么我们可以通过循环计时器模块的设计,来让交通灯与我们设定的时间保持一致。
如图:(请见代码区)2.交通灯功能模块设计通过独立写在一个子程序的方式,来实现程序运行的分层。
这样,我们能够更加方便地维护代码和修改程序功能。
交通灯控制模块代码示例如下:(请见代码区)交通灯状态控制模块代码示例如下:(请见代码区)3.信息传递的设计在设计程序时,如果能够将信息上报和更改的操作放在同一个地方,应用程序的运营效率会得到提高。
对如何构建程序的信息传递机制进行设计,可以有效提高程序效率。
程序信息传递模块示例如下:(请见代码区)结论在完成上述实现后,我们成功搭建了一个完整、健全的交通灯管理系统。
由于LabVIEW工具的优秀设计,交通灯的搭建、维护、简化过程均变得更加高效便捷,为汽车和行人提供了更加安全稳定的道路通行环境。
Labview交通灯
LABVIEW模拟交通灯的设计一实验目的:设计这款交通灯模拟系统可以真实直观的反映出十字路口红绿灯亮灭情况,有利于驾驶员学习相关的交通规则,连接上相应的硬件设备还可以作为一款十字路口的交通灯控制系统。
本次试验使学生熟练掌握LABVIEW的基本操作,以及通过实际设计的锻炼学生用LABVIEW解决实际问题的能力。
二实验要求:利用LABVIEW完成模拟交通灯的设计具体要求:开始时为南北方向红灯东西方向绿灯20秒后东西方向变为黄灯3秒后东西方向变为红灯南北方向变为绿灯20秒后南北方向变为黄灯3秒后南北方向再次变红东西方向变为绿灯之后进入下一次循环。
三实验步骤:1 设计总体程序流程2 设计前面板3 编写程序4 调试四实验内容:1 总体流程(大循环):初始化(南北红东西绿)→延时20秒→南北红东西黄→延时5秒→南北绿东西红→延时20秒→南北黄东西红→延时5秒→南北红东西绿2 前面板设计:根据设计要求设计出入上图的前面板模拟实际路口交通灯分布情况,同时可以供程序调试使用。
3 编写程序:根据设计要求编写如下程序程序大致可以分为四个模块四个模块在大循环里循环执行直到停止运行下面分别介绍各个模块的功能左图实现初始化功能既南北设置为红灯东西绿灯右侧则为延时20秒后将东西置成黄灯并再延时5秒两个模块设置延时环节如下:左图实现5秒后东西设置为红灯南北绿灯右侧则为延时20秒后将南北置成黄灯东西为红灯之后再延时5秒两个模块设置延时环节如下:延时时间到回到南北红东西绿的情况完成循环。
4 程序调试:经过前面板和程序的设计之后便可以实际运行程序通过运行情况来观察程序的可行性。
实际运行后前面板的情况如下:南北红东西绿20秒后南北红东西黄5秒后南北绿东西红20秒后南北黄东西红5秒后南北红东西绿五实验总结:接到实验任务后,我开始构思,翻阅相关书籍,请教同学,设计,调试。
在这个过程中熟悉了LABVIEW的相关的基本操作,回忆了老师上课所讲的内容,锻炼了自学的能力,明确了设计的基本步骤。
基于虚拟仪器的交通灯设计,Labview设计交通灯(2)
第3章设计的思路及方案3.1基本设计的思路本次论文设计,我采用布尔显示型作为交通灯的灯来显示亮灭,采用高低电频对程序框图里灯的亮灭进行控制,通过外循环设计交通灯的运行,分别在东西南北四个方向上放置十二个红绿灯,以此来指挥车辆的通行。
为了方便观察设计现象,我们设汽车跟人的通行时间都是10秒,此设计路况有八种情况,按一定规律循环点亮和熄灭。
确保每一个通行路口设计的合理性,让汽车和人都有充分的行走时间,使交通通畅,减少事故。
3.2 系统设计方案利用LabVIEW设计交通灯,原理是通过设计出图形化模块,以此来控制各个路口的闪灭的长短,这次论文设计我设计了八个不同的行车通行方案,汽车及人行道的通行时间都是20秒,但在实际道路当中,会出现行车时间重叠的情况,这样既可以保证行车时间较长,提高效率,防止交通堵塞,在这8种循环当中,保证了每个路口得都有其它3个路口的车进入,相邻路口顺时针行使通行2次,相对直线路口通行3次,相对需拐弯路口通行1次,一共通行6次,而且每个人行道都有两批人次通过,其设计的8种情况如下图所示,其中箭头方向表示车辆可以通行且方向,绿色粗直线表示人行道通行。
(1)状态1, 车行走方向:在北边转弯向西方向行驶;在北边直行向南方向行驶;在南边直行向行驶北方向,;在南边转弯向东方向行驶;人行走方向:无。
图3.1 状态1车行走方向(2)状态2,车行走方向:在东边直行向西方向行驶;在西边直行向东方向行驶;人行走方向:在北边的东西方向;在南边的东西方向。
图3.2 状态2车行走方向(3)状态3,车行走方向:在北边直行向南方向行驶;在南边直行向北方向行驶;人行走方向:在东边的南北方向;在西边的南北方向。
图3.3 状态3车行走方向(4)状态4,车行走方向:在东边直行向西方向行驶;在东边转弯向北方向行驶;在西边直行向东方向行驶;在西边转弯向南方向行驶。
人行走方向:无。
图3.4状态车行走方向(5)状态5 车行走方向:在西边直行向东方向行驶;在东边转弯向南向西方向行驶;在南边转弯向东方向行驶;人行走方向:北边东西的方向。
用labview8.2设计十字路口交通灯说明
用Labview实现十字路口交通灯设计1. 设计思路我想要用Labview实现红绿黄灯顺序依次闪灭来实现交通灯的功能,这就涉及到机械工程测试技术第四章中的顺序结构知识。
在红绿黄灯控制系统中,我假设初始状态为绿灯,接下来是黄灯,红灯,因此在labview环境下,我认为用顺序框架的使用比较灵活,在编辑状态时可以很容易的改变层叠式顺序结构各框架的顺序。
所以,我对于十字路口采用四个顺序结构,而每个顺序结构则需要三个帧,每个帧顺序完成红绿黄灯的亮与灭。
2. 设计步骤1.设计要实现的功能我的设计思路是如下所示:图1如上图所示,我在十字路口用四组红绿黄灯,我要实现的功能是当上下两组或左右两组是红灯时另外两组是绿灯,当红灯的时间到时自动转为黄灯,紧接着当该两组的黄灯时间到了以后自动转为绿灯,相对的此时另外两组的绿灯刚好到时从而自动转为红灯亮。
bView前面板设计由于我要用到具备闪亮功能的控件,所以我需要12个布尔型指示灯,分为四组,每一组分配到红黄绿。
具体操作是将12个指示灯拖到如上图所示位置,再用鼠标选中他们并点击右键,通过属性来改变颜色以达到设计所需。
至于图示上的框架和斑马线可以通过版面中修饰这一栏的具体控件来实现。
3.时间设置在我的设计思路中,每个灯所对应的闪灭时间相当重要,在我的设计中,我设计绿灯的闪亮时间为24s,黄灯的闪亮时间为4s,而最后的黄灯闪亮时间为20s。
在设计程序框图时,我用到了定时模块中的时间延迟和已用时间这两个控件,还有布尔模块中的真常量和假常量两个控件,以及数值常量、选择和大于或等于这三种控件。
具体设计如下所示(以绿灯为例):图2我将时间延迟设为1s,当定时时间未到设定值24s时,结束标志为假,通过分枝结构判断,对应信号灯亮;当定时时间到24s时,即已用时间到达设定值时,结束标志为真,通过分支结构判断:对应信号灯灭。
为了便于下一次循环,整个结构需放在while循环当中。
当已用时间大于设定值时,跳出循环,转入下一帧继续执行。
LABVIEW综合设计题目要求解析
题目1.十字路口交通灯1.1.基本要求1)实现一个十字路口的交通灯设计,能为向前和向右两个方向的车辆指示能否通行。
2)每一个方向上的交通灯按照“绿——黄——红”的顺序循环,每个循环时间为70s,其中通行时间为30s,等待通行时间为5s,禁止通行的时间为35s,上述所用时间可调整。
3)可以预先设定运行次数,在前面板上显示已运行次数和设置运行次数,达到运行次数后程序停止。
在达到此数前,也可以通过停止按钮结束运行。
题目2.交流参数测量2.1.基本要求1)设计双路正弦信号源(电压和电流),前面板中能够设置信号的频率、幅值和相位,以及噪声幅值,显示信号曲线。
2)实现交流参数的测量。
包括电压和电流的有效值、相位、功率因数,有功/无功功率、谐波失真(THD)。
3)设计子VI,测量电压信号的频率。
2.2.加分项1)采用FFT方法测量电流信号的频率和相位。
2)选择滤波器(低通、高通、带通)对信号进行滤波,能够修改滤波器参数,显示滤波后的电压和电流信号。
题目3.闹钟设计3.1.基本要求1)可以显示当前时间和日期。
2)有整点报时功能。
3)可以调整闹钟定时的时间,闹钟时间显示在前面板上,定时后时间可以修改。
4)当当前时间和闹钟时间相等时,触发闹铃铃声,可以手动停止闹钟。
5)若没有手动停止闹钟,过一定时间后可再次响起。
题目4.计算器设计4.1.要求1)设计普通计算器题目5.虚拟示波器5.1.基本要求1)设计双踪示波器,波形来自外部信号发生器(或内部的信号发生程序)。
2)主界面与实际模拟示波器相似,具有实际示波器的主要功能,包括通道模式切换,“TIME/DIV”调节,“VOLTS/DIV”调节,垂直位移调节。
题目6.粮仓管理系统设计6.1.要求1)一个粮仓系统有五个独立的粮仓,假设粮仓中各有一个控制节点,用来测量其内部温度及湿度,并有两个执行机构,分别用于打开通气窗口及打开风扇。
2)假设五个粮仓的数据都汇聚在一个集中节点,该节点将数据传至上位监控计算机(串行口)。
—基于labview的交通信号灯课程设计
《虚拟仪器》课程设计说明书基于labview的交通信号灯课程设计系、部:学生姓名:指导教师:职称专业:班级:完成时间:1 虚拟仪器LabVIEW和交通灯简介 (3)1.1 LabVIEW简介 (3)1.2 交通灯介绍 (3)2 总体设计方案 (4)2.1 实现功能 (4)2.2 总体设计思路 (4)3程序的设计 (5)3.1前面板设计 (5)3.2 定时信号的产生 (6)3.3 时间信号的分段 (6)3.4 各组时间信号的动作 (7)3.5 循环的设计 (10)4 调试及结果 (11)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录交通灯程序图 (17)LabVIEW是一种用图标代替文本进行创建应用程序的图形化编程语言。
本文首先分析了绿波带的实际应用及发展状况,然后重点分析了基于LabVIEW软件的交通信号灯绿波带设计过程,通过使用case结构、for循环等函数控件,运用商与余数的基本算法,实现红绿灯的倒计时控制,程序中定时计数可人为设定,灵活的人机交互方式充分发挥了虚拟仪器软件的特点。
接着使用74LS04与74LS08两种芯片的与门和非门结构在ELVIES平台上搭建了硬件电路,而且很好的实现了电脑与平台之间的通信。
最终调试中整个系统能够很好的反映绿波带的功能,而且明确的显示了绿波带的可调节性。
关键词LabVIEW ELVIS平台交通控制AbstractLabVIEW is a graphical programming language which uses icons instead of texts to create applications. This article first analyzes the practical application and the development of green wave. And then it emphatically introduces the design process of traffic lights green wave which based on LabVIEW. Using the basic algorithm of the quotient and the remainder with the case construction, the for circulation and some other function controls, we can control the countdown of the traffic lights. And the time count can be set artificially in the program. The flexible human-computer interaction gives full play to the characteristics of the virtual instrument software. Then we use the AND gate and the NOT gate of the chips 74LS04 and 74LS08 to construct a hardware electric circuit on ELVIS platform. We achieve a very good signal communication between the computer and the platform. During the final commissioning, the entire system can primely reflect the function of green wave and clearly shows the adjustability of the green wave.Keywords LabVIEW ELVIS Platform Traffic Control1 虚拟仪器LabVIEW和交通灯简介1.1 LabVIEW简介LabVIEW是一种程序开发环境,由NI公司研制开发的,类似于C和BASIC 开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。
labview课程设计报告 交通灯
labview课程设计报告交通灯课程名称: Labview虚拟仪器技术设计题目: 基于labview智能交通灯系统设计专业: 电子信息工程技术姓名: 吴凯学号: Z11161035 指导教师: 施刚时间: 2013 , 2014学年第一学期南京邮电大学课程设计题目基于labview智能交通灯系统设计课程设计目的及要求: 设计目的:(1)掌握LabVIEW软件编程方法;(2)培养综合应用所学知识来指导实践的能力。
设计要求:(1)能够将现实生活中的交通灯出现顺序在电脑上面显示;(2)具有友好的人机界面。
1课程设计详细内容:1. 前面板的设计前面板是VI的用户界面。
创建VI时,通常应先设计前面板,然后在前面板上创建输入/输出任务。
本课程设计中的前面板是模拟一个现实中简单的道路交通系统,交通灯的时间设置由用户自己来定义,所以更人性化了一点。
此次设计共需要用12盏灯、4个LED灯倒计时和一个控制设置面板。
其中的12盏灯,红、黄、绿各4盏,在控件选板中选择指示灯,将它放在前面板合适的位置,单击鼠标右键,更改指示灯的属性,改变指示灯的大小,做出一个合适的指示灯,依同样的步骤可以做好另外11个,将12灯均分为四组,每组都包含红黄绿三种颜色的灯,再用框将每组灯框起来,做成一个交通灯。
在每组交通灯合适的位置放置一个LED倒计时作为交通灯的计时器。
在前面板合适的位置放置一个控制设置面板,在上面编辑一些系统所需要的控件,包括两个输入控件和两个显示控件,还包括一个交通管制按钮。
前面板示意图如图1-1所示。
图1-1 交通灯前面板示意图2( 程序框图的设计2.1 延迟信号的产生等待计时器在LabVIEW中的一个计时单元,它的图标与用途如图3-2所示。
在函数选板的【编程】?【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。
毫秒计数器对时间信号计数,2要产生一个一秒为单位的时间延迟信号,所以还得给毫秒计数值加上一个1000毫秒的的常量。
labview红绿灯课程设计
labview红绿灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过LabVIEW软件的设计和编程,使学生掌握红绿灯系统的模拟与实现。
具体目标如下:知识目标:使学生理解并掌握LabVIEW软件的基本功能和操作,了解交通信号控制的基本原理。
技能目标:培养学生利用LabVIEW进行程序设计的能力,能够独立完成红绿灯系统的模拟与实现。
情感态度价值观目标:培养学生对交通安全的重视,增强其社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:bVIEW软件的基本功能和操作:包括前面板的设计,后面板的程序设计等。
2.红绿灯系统的工作原理:包括信号灯的控制逻辑,计时器的使用等。
3.红绿灯系统的模拟与实现:利用LabVIEW软件设计并实现一个红绿灯系统。
三、教学方法本课程采用讲授法、实验法等教学方法。
讲授法用于讲解LabVIEW软件的基本功能和操作,红绿灯系统的工作原理等理论知识。
实验法用于让学生动手实践,模拟和实现红绿灯系统。
四、教学资源教学资源包括LabVIEW软件,交通信号控制模型等。
LabVIEW软件用于学生的编程实践,交通信号控制模型用于直观地展示红绿灯系统的工作原理。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度和表现,包括提问、讨论等。
作业主要评估学生的编程实践能力,包括红绿灯系统的模拟与实现等。
考试则评估学生对LabVIEW软件的基本功能和操作,以及红绿灯系统的工作原理的理解和掌握。
六、教学安排本课程的教学安排如下:共10次课,每次课2小时,每周一次。
教学地点安排在实验室,以便学生进行实验和实践。
七、差异化教学针对不同学生的学习风格、兴趣和能力水平,我们将提供差异化的教学活动和评估方式。
例如,对于学习风格偏向实践的学生,我们将增加实验和实践的时间;对于学习风格偏向理论的学生,我们将提供更多的讲解和辅导。
八、教学反思和调整在实施课程过程中,我们将定期进行教学反思和评估,根据学生的学习情况和反馈信息,及时调整教学内容和方法,以提高教学效果。
基于某labview的交通灯控制
昆明理工大学综合设计实验报告信息工程与自动化学院自动化系题目:基于LabVIEW的十字交通信号灯的设计姓名:贾积锐学号:201110401246专业:自动化设计时间:2014年6月一、题目要求主要功能:(1)控制两个方向车辆的停止和通过(2)按绿-黄-红的顺序循环要求:界面友好,易于操作,实现最基本的功能。
二、设计思路近年来,在快速城市化进程和经济发展的影响下,城市交通迅速增长,交通问题成为困扰许多大城市发展的通病,已成为日趋严峻的国际性问题。
其中,十字路口则是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。
世界发达国家都在积极探索如何最大限度地发挥道路通行能力,尽量减少交通堵塞造成的各种损失。
实现十字路口信号灯控制系统的方法有很多,可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现。
但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持,在一定程度上增加了设计难度,提高了设计成本。
随着计算机技术的迅猛发展,虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到广泛应用,促进并推动测试系统和测量控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。
”软件就是仪器”已经成为测试与测量技术发展的重要标志。
本课题设计了基于labview的智能交通灯控制系统,该系统可实现3种颜色灯的交替点亮,通过信息提示指挥车辆和行人安全通行,并能实时监测交通灯工作状态。
该系统不仅编程简单、灵活、具有较高的可靠性,而且成本低、具有良好的经济效益。
三、具体设计方案1、LabView前面板设计所需控件:1)十字路口需设置四组交通信号灯,分别为红绿黄三种颜色,故共需要12个布尔型指示灯。
将六个指示灯拖到前面板上,拖动以改变其大小,再右击选择属性改变其颜色,分别设置为红绿黄。
另外为该系统设计了一个开关,可实现结束系统或开启系统功能。
2)再选取六个数值显示控件,用来显示各个指示灯亮时间。
下图为智能交通控制系统终端模块的用户前面板界面设计图。
初始状态下前面板设计图2、程序框图设计为了要完成设计任务,需要完成以下要点:1)同一路口灯亮顺序的控制在红绿灯控制系统中,红绿黄灯的亮灯顺序是固定的,即假设初始状态为绿灯,接下来是黄灯,红灯。
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摘要
随着社会的发展社会节奏越来越快,人类代步工具也越来越多,经常发生交通拥堵和交通事故。
在大城市人流量的增多更加增加了交通负荷经常发生交通事故。
城市高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。
然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。
而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。
因此,开发一套能够社会服务的交通灯控制器将是非常必要和及时的。
有童谣“红灯停,绿灯行,黄灯亮了等一等”由此可见交通信号灯对交通安全的重要性。
实现十字路口信号灯控制系统的方法有很多,可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现。
但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持,在一定程度上增加了设计难度,提高了设计成本。
随着计算机技术的迅猛发展,虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到广泛应用,促进并推动测试系统和测量控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。
”软件就是仪器”已经成为测试与测量技术发展的重要标志。
我们设计了基于labview8.6的智能交通灯控制系统,该系统可实现3种颜色灯的交替点亮,主要采用平铺式顺序结构设计信号灯使信号灯顺序闪亮,通过信息提示指挥车辆和行人安全通行,并能实时监测交通灯工作状态。
该系统不仅编程简单、灵活、具有较高的可靠性,而且成本低。
关键词:交通信号灯、labview8.6
目录
1.绪论 (3)
1.1课题设计背景及目的 (3)
1.2设计内容及研究方案。
(3)
2总设计方案 (4)
2.1.总流程图 (4)
2.2前面板设计 (4)
2.3程序框图设计 (5)
2.3.1同一路口红绿灯的顺序计 (5)
2.3.2两个路口的信号灯时间关系 (5)
2.4部分模块介绍 (6)
2.4.1顺序结构 (6)
2.4.2WHILE循环 (7)
2.4.3已用时间延迟时间选择 (7)
2.5定时控制 (8)
3程序及调 (9)
3.1总设计框图 (9)
3.2调试 (9)
4 结论 (12)
参考文献 (13)
1.绪论
1.1课题设计背景及目的
近年来,在快速城市化进程和经济发展的影响下,城市交通迅速增长,交通问题成为困扰许多大城市发展的通病,已成为日趋严峻的国际性问题。
其中,十字路口则是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。
世界发达国家都在积极探索如何最大限度地发挥道路通行能力,尽量减少交通堵塞造成的各种损失。
社会经济的快速发展促使社会生活越来越好,机动车辆已成为普遍的代步工具,交通负荷越来越重。
交通信号灯成为了维护交通秩序的必备工具。
交通信号灯的争取使用有效减小了交通拥堵维护交通顺畅。
此次课设的目的是涉及交通信号灯。
在设计的过程中了解交通灯的显示运用已学知识设计信号灯便于更好的掌握labview软件的使用。
在设计过程中也增强了加强交通安全的意识,遵守交通规则为自己的生命负责,也为维护交通秩序贡献一份自己的力量。
1.2设计内容及研究方案。
(1)采用labview8.6软件。
十字路口信号灯为红、黄、绿总共6个。
(2)信号灯采用倒计时模式。
(3)采用顺序结构实现信号灯的顺序显示。
2总设计方案
2.1.总流程图
全灭 南北绿 南北绿 南北黄 南北红
东西红 东西黄 东西绿 东西绿
N Y
图2—1总流程图 2.2前面板设计
1.十字路口两组信号灯为红、黄、绿三种灯。
总共需要6个布尔控件。
托布尔
指示灯到前面板然后拖动更改大小。
通过属性更改颜色。
2.下图为灯亮的图示。
循环开始 产生信号
是否停止 停止
图2—2前面板
2.3程序框图设计
2.3.1同一路口红绿灯的顺序控制
在labview环境下,由于顺序框架的使用比较灵活,在编辑状态时可以很容易的改变层叠式顺序结构各框架的顺序。
鉴于以上因素,该模块主要通过顺序结构实现信号灯的交替点亮。
而对于十字路口则需要采用两个顺序结构,而每个顺序结构则需要三个帧,每个帧顺序完成绿黄红信号灯的亮与灭。
2.3.2 两个路口的信号灯时间关系
路口一
绿灯红灯黄灯
路口二红灯黄灯绿灯
图2-3两个交叉路口的信号对应关系
由上图可知,采用顺序结构帧,可以顺序执行红绿灯的转换保障交通有序进行,在十字路口处需设置两组交通信号灯分别控制交叉口不同方向的交通。
当一
个方向的红灯亮时,其交叉方向对应绿灯亮,过渡阶段黄灯亮,反之亦然。
由上图可以看出两个交由此对应关系则很容易可以确定顺序结构各帧的顺序。
如下图所示
图2-4 顺序结构设计
2.4部分模块介绍
本次设计采用顺序结构和while循环并用实现顺序控制。
2.4.1顺序结构
2.4.2while循环
2.4.3已用时间延迟时间选择
2.5定时控制
完成上述分析后,还需要对红绿灯的定时系统进行设计。
这里假设红、绿、黄灯的持续时间分别设置为40秒3秒、43秒。
选择执行过程控制函数已用时间(Express VI)来进行定时。
时间延迟设为1s。
具体设计框图如下图所示,当定时时间未到设定值时,结束标志为假,通过分枝结构判断,对应信号灯亮当定时时间到,即已用时间到达设定值时,结束标志为真,通过分支结构判断:对应信号灯灭。
为了便于下一次循环,整个结构需放在while循环当中。
当已用时间大于设定值时,跳出循环,转入下一帧继续执行。
路口一的绿灯定时设计程序如下图2—5所示.其他信号灯与此设计类似。
图2-5 绿灯定时设置
3程序及调试
3.1总设计框图
3.2调试
完成程序框图设计就需要调节前面板
1) 初始化。
实现将各信号灯置于关状态,将各时间显示清零(“编辑---重置初始化默认值”)。
2) 单击连续运行开始调试。
3.2.2调试结果。
图3-1南北绿灯亮、东西红灯亮
图3-2南北绿灯亮、东西黄灯亮
图3-3南北黄灯亮、东西绿灯亮
图3-4南北红灯亮、东西绿灯亮
4 结论
此次设计以分组的方式进行,我做的是十字路口交通灯系统。
由于平时大家都是学理论并且作业也是以实验的方式完成,所以对labview软件掌握的相对较为熟悉。
通过对LabVIEW进行了几天的摸索学习,我们终于把课程设计做好了,并发现LabVIEW很实用。
通过这次课程设计我基本学会了虚拟仪器设计的步聚和基本方法,提高了动手能力,增强了理论联系实际的能力,并且学会顺序结构与while的嵌套使用并应用到实际中。
由于时间有限只做了6个灯而没有做12个灯,12个灯与6个灯一样只是需要继续添加顺序结构而已,因此并没有什么难度。
在这个课程设计中,我真正的感受到了虚拟仪器的优越性,“软件即仪器”,仅仅在Labview上写入一些图形程序,就可以实现相应的仪器的功能,只需要借助一台计算机,一个LabVIEW软件,就可以实现很多仪器的功能,真的很方便!
课程设计的过程中,我遇到了不少的问题,但最终我终究还是战胜困难,取得了成功,接到实验任务后,我开始构思,翻阅相关书籍,请教同学,设计,调试。
在这个过程中熟悉了LABVIEW的相关的基本操作,回忆了老师上课所讲的内容,锻炼了自学的能力,明确了设计的基本步骤。
同时我认识到labview的用处之大,之广,还有很多值得学习的地方,启发了进一步学习的兴趣,为以后的学习打下了基础。
参考文献
【1】黄松岭. 虚拟仪器设计基础教程[M]. 北京:清华大学出版社, 2008
【2】刘君华. 基于LabVIEW的虚拟仪器设计[M]. 北京: 电子工业出版社, 2003 【3】张小虹. 数字信号处理[M]. 北京:机械工业出版社, 2005。