labview-十字交通灯-最完美版
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)。
十字路口交通信号灯(虚拟仪器Labview)
图3-3 运行状态3
运行状态4，南北黄灯亮6s—1s，东西 红灯亮6s—1s，此时东西方向的车辆准备通 行，准备时间总共为5s；南北方向的车辆准 备禁止通过。时间显示器显示的为离下一个 状态到来的时间，如图3-4所示，四个显示器 都显示为5，表明再过5s南北方向将转变为红 灯，东西方向转为绿灯，彼时东西方向将允 许通行，南北方向将禁止通行。
总体流程图
◎总体设计方案
◎程序的设计
◎软件调试
2.1 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，只需要用十二盏灯、四 个时间显示器、一个停止按键即可。其中的十二盏灯， 红、黄、绿各四盏，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十一个，将十二个灯均分为四组， 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。
图3-1运行状态1
运行状态2，南北红灯亮6s—1s，东西黄灯 亮6s—1s，此时东西方向的车辆准备禁止通行。 准备时间总共为5s，南北方向的车辆准备通过。 时间显示器显示的为离下一个状态到来的时间， 如图3-2所示，四个显示器都显示为5，表明再过 5s南北方向将转变为绿灯，东西方向转为红灯， 彼时东西方向将禁止通行，南北方向将允许通行。
图2-4 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。它的图标和作用如图2-5所示。如果 输出信号在范围之内，“？”接口将产生一 个信号，此信号恰可以输入到条件结构作为 分支选择器信号。
虚拟仪器Labview应用之交通灯控制系统
苏州市职业大学电子信息工程学院项目实训报告课程名称：虚拟仪器应用项目名称：交通灯控制系统班级： 11电气2姓名：学号：指导教师：日期： 2013.9项目信息表交通灯控制系统项目报告第1章概述1.1引言实现路口信号灯控制系统的方法很多，可以用可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等实现。
但其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。
提出基于labview的智能交通灯控制系统，可实现3种颜色灯的交替点亮、各种信息提示、实时监测交通灯工作状态等功能。
不仅编程简单、灵活、可靠性高，而且成本低、具有良好的经济效益。
为实现交通系统智能控制提供了一条新途径。
1.2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。
我们设计了基于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。
1.3基本功能1.东向红灯亮，北向绿灯亮，时长6s；2.东向红灯亮，北向黄灯亮，时长3s；3.东向绿灯亮，北向红灯亮，时长6s；4.东向黄灯亮，北向红灯亮，时长3s；第2章系统前面板设计2.1交通灯制作1.控件自定义在Labview中，在控件编辑窗口可以重新定义控件的很多属性，如颜色、名称、图片修饰、文本内容等。
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。
Labview倒计时红绿灯
虚拟仪器课程设计——交通灯模拟班级：机0704姓名：李正栋学号：20070822交通灯模拟设计说明书交通灯通常指由红、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。
设计目的：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。
程序特点：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和灯光闪烁功能，并且配备有操作板可以人为设置各路口红绿灯的亮灭时间，现实中可以根据实际路况进行有目地的调整，使交通更加通畅。
设计过程：1.首先我先用簇来创建交通灯，用一个while循环配合使用层叠顺序结构实现最简单的红绿黄灯交替变化，模拟出十字路口通行状态，东西南北方显可以调节，但功能简单。
2.通过实际路口的观察，确认需要添加倒计时模块，之后尝试多种方法来实现，均达不到预期的目标。
通过一个小例子想到通过数组的索引来控制簇里各控件来模拟LED灯，之后又加上一个算法成功实现交通灯倒计时功能。
3.现实十字路口的黄灯是闪烁而不是常亮，为了能更好的模拟需要添加一个能够使黄灯闪烁的模块，这个模块通过一个数除以2得到余数的1或者0来控制灯的亮灭，将循环时间缩短即可实现灯的闪烁。
4.在界面设计的时候画出斑马线，于是需要在斑马线两边安装提示灯，便将闪光模块在此控制绿灯闪烁来提示行人通过。
5.最后设计了一个欢迎界面用来介绍一下程序名称等。
在后面板上程序调用上开始时出现了没反应的情况，后来反复尝试通过修改子vi节点设置才成功解决。
欢迎界面：本界面自己设计的一个开始界面，文字采用和交通灯相似的红绿黄颜色，介绍了一些相关信息，直接“确认进入”即可进入主程序界面。
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-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。
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-十字交通灯-最完美版
信电学院（２０1２／２013学年第二学期)课程名称：虚拟仪器技术题目：十字交通灯专业班级：自动化1０02学生姓名：王隆帅薛腾陈康学号: 10０４102（05,27，１4)考核成绩：２0１3 年５月20 日第1章绪论虚拟仪器（ｖｉrtuａｌinstruｍentioｎ)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。
使用虚拟仪器用户可以通过操作显示屏上的“虚拟”按钮或面板,完成对被测量的采集、分析、判断、调节和存储等功能。
LabＶIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（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。
与C和BASIC一样,ＬaｂVＩEＷ也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。
LaｂＶIＥＷ的函数库包括数据采集、ＧPＩB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储,等等。
La ｂVIＥW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。
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。
虚拟仪器主要是指这种方式。
下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。
虚拟仪器的主要特点有：尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。
可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。
基于虚拟仪器技术labview的交通灯设计
基于虚拟仪器技术labview的交通灯设计作者：吴义满来源：《数字技术与应用》2013年第02期摘要：目的：设计交通灯。
方法：运用虚拟仪器技术labview设计。
结果：设计了预定功能的交通灯。
结论：运用labview设计交通灯系统，编程、调试与修改简单，增加功能方便。
关键词：虚拟仪器技术 labview 交通灯中图分类号：TP3 11 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0149-02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。
在道路十字路口，每条道路上有一组红，黄，绿灯和倒计时显示器，用以指挥车辆和行人有序地同行。
基于虚拟仪器技术，利用labview而设计的交通灯，可以用来模拟真实交通灯而进行工作。
使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件labview方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。
[1]设计的交通灯是利用虚拟仪器技术labview而完成的，可以完成用于自动控制十字路口交通灯的明暗和倒计时器的状态，指挥各种车辆和行人安全通行。
1 总体设计方案1.1 实现的功能要完成一个十字交通信号灯的设计，这个交通信号灯系统能为向北和向东两个方向行驶的车辆指示能否通行。
这个交通路口每一个方向上的红绿黄灯按绿—黄—红的顺序循环，每个循环的时间为70s，其中通行（绿灯）的时间为30s，等待通行（黄灯）的时间为5s，禁止通行（红灯）的时间为35s。
当停止键按下时，循环停止。
1.2 设计思路通过采用基于虚拟仪器labview的交通灯控制系统的设计，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。
同时还提供人行横道的指示和时间显示。
（图1-1）2 程序的设计2.1 主界面的设计主界面的设计尽量符合实际应用情况。
北灯下面有个数字显示的是相应灯亮的倒计时，东灯左边显示的数字也是相应灯亮的倒计时。
—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。
基于LabVIEW的十字路口交通灯实验系统设计
（ 商 洛 学院 电子信 息与 电气 工程 学院 ， 陕 西 商洛 ７ ２ ６ ０ ０ ０ ） 摘要 ： 鉴 于 红绿 灯在城 市交通 中 占有 的重要 地 位 ， 电气信 息 类专 业 学生在 学 习红 绿灯控 制 系统 时普
遍 采 用 以可编 程控 制器 为硬 件 的控 制 系统 ， 进行 试 验 ， 增加 了实验 室建设投 入 。本 文使 用 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｆ ｉ ｆ ｃ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｓ ｉ ｎ ｕ ｒ ｂ ａ ｎ ｔ ｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ ｏ ｃ ｃ ｕ ｐ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ａ ｌ
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基于quartusll 交通灯控制系统---精品模板
end component;
signal on_off0：std_logic； 紧急情况经去抖后的输出信号；
signal state：std_logic_vector(1 downto 0)； 控制计数器的状态提示信号；
signal clk0，clk1，clk2：std_logic； 时钟分频后的输出信号；
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all；
use ieee.std_logic_arith。all；
use ieee。std_logic_unsigned.all;
entity tracfic is
port(reset : in std_logic；—-———-—---—---—-————-——复位信号
输出信号：东西方向交通灯状态控制信号state1(3 downto 0)；南北方向交通灯状态控制信号state2(3 downto 0)；交通灯状态提示信号state(1 downto 0)。
五、总体电路图（图形法）.
六、仿真波形
状态变化仿真图：以下显示选通信号的仿真波形
七、源程序
主模块：—--—-—————traffic module—-------—
（2)在自顶向下的VHDL设计描述中,通常把整个设计的系统划分为几个模块,然后采用结构描述方式对整个系统进行描述.根据实验设计的结构功能，来确定使用哪些模块以及这些模块之间的关系。
由于紧急情况控制信号是采用按键的输入方式,其产生时刻和持续时间的长短是随机不定的，且存在因开关簧片反弹引起的电平抖动现象，因此必须在每个开关后面安排一个消抖和同步化电路模块，以保证系统能捕捉到输入脉冲，故需要有防抖动的模块.
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信电学院（２０1２／２013学年第二学期)课程名称：虚拟仪器技术题目：十字交通灯专业班级：自动化1０02学生姓名：王隆帅薛腾陈康学号: 10０４102（05,27，１4)考核成绩：２0１3 年５月20 日第1章绪论虚拟仪器（ｖｉrtuａｌinstruｍentioｎ)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。
使用虚拟仪器用户可以通过操作显示屏上的“虚拟”按钮或面板,完成对被测量的采集、分析、判断、调节和存储等功能。
LabＶIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（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。
与C和BASIC一样,ＬaｂVＩEＷ也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。
LaｂＶIＥＷ的函数库包括数据采集、ＧPＩB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储,等等。
La ｂVIＥW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。
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。
虚拟仪器主要是指这种方式。
下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。
虚拟仪器的主要特点有：尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。
可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。
用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。
虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。
虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。
目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NＩ公司的LaｂVIＥW。
虚拟仪器的起源可以追溯到２0世纪７0年代,那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。
PC机出现以后,仪器级的计算机化成为可能，甚至在Miｃｒosoｆt公司的Windows诞生之前,NI公司已经在Maｃｉntosh计算机上推出了ＬabＶIEW2.0以前的版本。
对虚拟仪器和LａbVＩEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。
目前LaｂVIEW的最新版本为LabV ＩEＷ2009,LabＶIEW 2009为多线程功能添加了更多特性,这种特性在１998年的版本5中被初次引入。
使用LabVＩEW软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVＩEW Rｅaｌ-Timｅ工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。
利用LabＶIＥW，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的32位编译器。
像许多重要的软件一样，LabＶIEW提供了Winｄo ｗs、UNIX、Ｌinｕｘ、Macｉntosh的多种版本。
它主要的方便就是，一个硬件的情况下,可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方便,是相当于软件即硬件。
鉴于ＬabVIEW有诸多优点,这次我们将应用LabVIEW来完成一个十字路口交通灯系统的设计。
第2章总体设计方案2．1 实现的功能本次设计要完成一个十字交通信号灯的设计,这个交通信号灯系统能为行驶的车辆指示能否通行。
这个交通路口每一个方向上的红绿黄灯按绿—黄—红的顺序循环，每个循环的时间为７0s,其中通行（绿灯）的时间为3０s,等待通行(黄灯）的时间为5s,禁止通行(红灯)的时间为35ｓ。
当停止键按下时,循环停止。
2.2 总体思路此次设计可以用盏灯来指示路口的红绿灯状况,它们分别是下文中的东红、东黄、东绿、北红、北黄、北绿、南红、南黄、南绿、西红、西黄、西绿。
信号灯按一定规律循环点亮,每盏红灯亮3５秒,每盏黄灯亮５秒，每盏绿灯亮3０秒。
每个循环包括四个阶段。
第一阶段:北黄、东红、南黄和西红灯点亮,时间为5秒。
第二阶段：北红、东绿、南红和西绿灯点亮，时间为３0秒。
第三阶段:东黄、北红、西黄和南红灯点亮，时间为5秒。
第四阶段:北绿、东红、南绿和西红灯点亮,时间为30秒。
每个循环用时7０秒。
东、南、西、北四个方向分别放置一个时间显示器来显示离下一个信号到来的时间。
用计数器产生以秒为单位的计时信号，再将产生的时间信号进行分段，每到一个时间段时系统进行相应的动作。
第３章程序的设计3.1 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。
本课程设计需要用十二盏灯、四个时间显示器、一个停止按键。
其中的十二盏灯,红、黄、绿各四盏,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十一个，将十二个灯均分四组,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3－1图３-1 交通灯前面板示意图３.２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3－3所示:图３-２时间计数器图３-3 时间计数器接线图3．２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，东黄和北红灯点亮。
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3-4所示。
图３-４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。
它的图标和作用如图3-5所示。
如果输出信号在范围之内，“？”接口将产生一个信号,此信号恰可以输入到条件结构作为分支选择器信号。
图3-５判定范围并强制转换控件3．3 各组时间信号的动作条件结构是LａbＶIEＷ最基本的结构之一，条件结构类似于文本编程语言中的swiｔch语句或者if…thｅｎ…elsｅ语句。
条件结构可以从【结构】子选板中创建,它的图标及功能如图3－6所示。
图３-6 条件结构在条件结构中，选择端口相当于sｗｉtｃh语句中的“表达式”,框图表示符相当于“表达式n”。
编程时,将外部控制条件连接至选择端口上,程序运行时选择端口会判断送来的控制条件,引导选择结构执行相应框架中的内容。
在本程序中的控制条件为从判定范围并强制转换“？”端口输出地判断值。
当各组条件满足时,将执行各条件结构里的程序。
每个条件结构里的程序基本相同。
用需要点亮的灯与布尔真常量连接，不需要点亮的与布尔假常量连接,而时间显示器则用一定的值减去输入的时间量,以实现倒计时的功能,各结构里的程序略有不同，具体程序如图3-7到图3-1０所示。
第一阶段：余数在０至5秒之间,此时东红、北黄、西红和南黄四个灯点亮,向东和西方向的时间显示器东和西灯显示为离红灯熄灭的时间(从6s到1s),向北和南方向的时间显示器北和南灯显示为离黄灯熄灭的时间（从6s到1ｓ)。
图3-７条件结构１第二阶段:当北黄和南黄灯点亮5秒后,即余数大于5并且小于3５时，条件结构２条件满足,北红、东绿、南红和西绿四个灯点亮，向东和向西方向的时间显示器显示离东绿和西绿(通行)熄灭的时间（从3０s到1s）,向北和向南方向的显示离北红和南红(禁止通行）熄灭的时间（从３５ｓ到6s)。
图3-8 条件结构２第三阶段:当东绿和西绿灯点亮３0秒后，即余数大于35并且小于40时,条件结构3条件满足，东黄和西黄灯点亮, 而北红和南红未到熄灭的时间,继续点亮。
向东和向西方向的时间显示器显示离东黄和西黄(准备转换)熄灭的时间(从6s到1s）,向北和向南方向的继续显示离北红和南红（禁止通行)熄灭的时间（从6s到1s）。
图3-9 条件结构3第四阶段：当北黄和南黄灯点亮５秒后,即余数大于40并且小于７０时,条件结构４为假的条件满足,北绿、东红、南绿和西红四个灯点亮，向东和向西方向的时间显示器显示离东红和西红(禁止通行)熄灭的时间（从35s到6s),向北和向南方向的显示离北绿和南绿(通行)熄灭的时间(从３0s到1ｓ）。
图３-10 条件结构４3.4循环的设计LａbVIＥW中的循环结构主要通过whｉle和fｏr循环实现。
这两种循环的功能基本相同,但使用上有一些差别。
foｒ循环必须确定循环次数,循环一定次数后自动退出循环；而ｗｈiｌｅ循环不用确定循环次数，只需要指定退出循环的条件。
本次课程设计中循环的次数不能确定,所以就用到了while循环。
La ｂVＩEW中的ｗｈile循环相当于C语言中的while循环和do…wｈｉle 循环。
Ｗhilｅ循环可以从程序框图中的【结构】子选板中创建,ｗhｉlｅ循环包括两个端口：条件端口和重复端口。
它的功能、图标及说明如图所示。
在此课程设计中,用按键连接条件端口,当按键按下时,循环停止。
图３－１１ wｈｉle循环第4章软件调试这次所设计的十字路口交通灯有四种运行状态：状态1、状态2、状态３、状态4。
各种状态的效果在下文中将会讲到。
运行状态1,北红和南红灯亮３5s—６s，东绿和西绿灯亮30s—1ｓ，此时往东和往西方向的车辆可以通行，通行时间总共为3０ｓ，向北和向南方向禁止通行,禁止时间总共为３5s。
时间显示器显示的为离下一个状态到来的时间，如图４-1所示,东灯和西灯显示器都显示为1７，表明再过17ｓ绿灯将转变为黄灯，彼时向东和向西方向将禁止通行;北灯和南灯显示器都显示为22，表明再过2２s向北和向南将允许通行。
图4-1 运行状态1运行状态2,北红和南红灯亮6ｓ—1s，东黄和西黄灯亮6s—１s,此时往东和往西方向的车辆准备禁止通行。