交通灯控制电路设计(交通灯控制电路设计论文)
跪求单片9C51控制交通灯的课程设计
1.掌握数字钟的设计、组装与调试方法。单片机原理及应用课程设计报告
交通灯控制电路设计(交通灯控制电路设计论文)
交通灯控制电路设计(交通灯控制电路设计论文)
基于AT89C52的流水灯设计
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一 摘要
二 设计任务及目的
三 硬件设计
1)设计思路
2)芯片概述
3delay_long(16000,2);)原理电路图
2)工作环境
3)程序流程图
4)程序清单
六 设计总结
七 参考文献
一 摘要
本实验设计主要是利用AT89C52芯片、发光二极管等一些电路元件设计一个简单的在不同的时间控制不同的灯亮还有周期循环的流水灯电路。并利用说学的知识完成程序设计、画出原理图及接线图,通过主装、调试电路、自行排除故障,最终实现流水等功能。
课程设计强调以能力培养为主,在完成设计制作任务的同时注意多方面的能力培养与提高,因此通过此设计有助于我们复习、巩固以往的内容,达到灵活应用的目的。在设计完成后,还要将涉及的电路进行安装、调试以加强我们的动手能力。在此过程中培养设计过程中的整体观念。
二 设计任务及目的
1、 熟练掌握AT89C52开发板的使用方法和注意事项。
2、 了解简单单片机应用系统的设计方法。
3 通过某一电路的综合设计,了解某一电路的综合设计过程、设计要求
4、 掌握应用keil软件编辑、编译源汇编程序的作方法。
5、 掌握应用编程器烧写器件的作方法。
6、 帮助学生养成良好实验习惯
三 硬件设计
1 设计思路
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机, 可以用来做单片机流水灯、跑马灯。。。等实验
电路原理图见下图1,如果我们想让接在P1.0口的LED1亮起来,那么我们只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了;相反,如果要接在P1.0口的LED1熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平就可以;同理,接在P1.1~P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭方法方法同LED1。因此,要实为了让单片机工作,只能将程序写为二进制代码交给其执行;。前面说到,要想使LED1变亮,只需将对应的单片机引脚电平变为低电平就可以了。现在让我们将上面提到的8只LED流水灯实验写为汇编语言程序利用keil工具对源程序进行编写和编译。再利用编程器编译好的文件烧写到到单片机进行演示验证。再将烧写好的AT89C52从编程器上取下在 放到‘S51增强型单片机实验板’进行通电我们就看到了LED1到LED8的‘流水’效果了现流水灯功能,我们只要将LED2~LED8依次点亮、熄灭,依始类推,8只LED变会一亮一暗的做流水灯了。
2)芯片概述
AT89C52是51系列单片机的一个型号,它是ATMEL公司生产的。
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机, AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
3)原理电路图
要让接在P1.0口的LED1亮起来,那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了;相反, 如果要接在P1.0口的LED1熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平;同理,接在P1.1~P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此,要实现流水灯功能,我们只要将发光二极管LED1~LED8依次点亮、熄灭,8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点,由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短,我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,否则我们就看不到“流水”效果了。已达到在不同的时间控制不同的灯亮还有周期循环
让 LED 流水是去逐个控制P1端口的每个位来实现的,那么我们在程序一开始就给P1口送一个数,这个数本身就让P1.0先低,其他位为高,然后让这个数据向高位移动不就实现“流水”效果啦。
2)工作环境
PC机一台,Proteus仿真软件一套,8个LED 管,9个电阻,一个1.2MH晶振,2个30pf有极性电容,1个无极性电容,+5V电源。
3)程序流程图
4)程序清单
ORG 0000H ;单片机上电后从0000H地址执行
LJMP LOOP ;跳转到主程序存放地址处
ORG 0030H ;设置主程序开始地址
LOOP: MOV P1,#0FFH ;P1口清0
LCALL DELAY ;调用延时子程序
CLR P1.0 ; P1.0输出低电平,使LED1点亮
LCALL DELAY ;调用延时子程序
LCALL DELAY ;调用延时子程序
CLR P1.2 ;P1.2输出低电平,使LED2点亮
LCALL DELAY ;调用延时子程序
CLR P1.3 ;P1.3输出低电平,使LE3点亮
LCALL DELAY ;调用延时子程序
CLR P1.4 ;P1.4输出低电平,使LED4点亮
LCALL DELAY ;调用延时子程序
CLR P1.5 ;P1.5输出低电平,使LED5点亮
LCALL DELAY ;调用延时子程序
CLR P1.6 ;P1.6输出低电平,使LED6点亮
LCALL DELAY ;调用延时子程序
CLR P1.7 ;P1.7输出低电平,使LED7点亮
DELAY: MOV R5,#20 ; 延时一段时间
D1: MOV R6,#40
D2: MOV R7,#240
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D2
DJNZ R5,D1
RET ;子程序返回
END ;程序结束
调试过程是充满艰辛的:次接电源时,没有亮灯,经过检查发现后得知,因粗心31号引脚未接高电平、40号引脚未和电源连接、20号引脚没接第,经反复核实,排除问题后,看到LED1~LED8的“流水”效果了。
六 设计总结
课程设计是培养学生综合所学知识、发现、提出、分析和解决问题,锻炼实际能力的重要环节。是对学生实际工作能力和具体训练和考察过程。
这次课程设计我学到了很多东西,学会了怎样去制订怎样趋势线这个,并掌握了在执行过程中怎样去克服心理上的不良情绪。不仅巩固了以前学过的知识,而且学到了很多在书本上没学到过的知识。可以进行一些简单的编程。通过这次课程设计,我懂得了理论与实际相结合的重要性。光有课本知识是远远不够的,还要通过实际的验证。设计的艰辛让我懂得好的结果需要努力 ,我们尝到了成功的喜悦,也懂得焊电板是需要西和耐心的。
七 参考文献
万文略,赵利,蔡静之。单片机原理及应用。重庆大学出版社。2007年8月
这是我自己做的电路程序 靠你自己
c51单片机交通灯设计程序和电路图
char display[]={ 0x00,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99 }; //p1口的数码管时间显示调用,利用74L74BCD码,8位驱动输出;#include
#include
#include
sfr p0 = 0x80;
sfr p1 = 0x90;
sfr p2 = 0xA0;
sfr p3 = 0xb0;
it sw = p0^0;
it OE =P0^6;
it LE =P0^7; //74LS373锁存器控制端定义
//函数声明 begin
void delay1(int count);
void delay_long(int number1,int number2);
void people_car_drive();
////延时子程序
void delay1(int count)
{ int i;
for(i=count;i>0;i--)
{ ;}
}void delay_long(int number1,int number2)
for(a=number1;a>0;a--)
{for(b=number2;b>0;b--)
{ _nop_(); }
void people_car_drive()
{int p_1=2,i,j=9,p_2=6; ////行人通行时,延时20秒
p2=0x09; //南北红灯亮
p3=0x24; //东西绿灯亮
while(p_1-->0)
{ LE=1;
OE=0;
if(p_1==0){OE=1;} //当十位数减到0时,只显示个位数
LE=0;
j=9;
for(i=10;i>0;i--)
{if(p_1==0&&j==3)break; //减到3时退出循环,让其黄灯闪烁显示
if(sw==1)return;
////
p2=0x12; //南北黄灯闪烁三秒,以提醒行人注意
p1=display[3];
delay_long(8000,1);
p2=0x00;
p3=0x00;
p2=0x12;
p1=display[2];
delay_long(8000,1);
p2=0x00;
p3=0x00;
p2=0x12;
p1=display[1];
delay_long(8000,1);
p2=0x00;
p3=0x00;
//以下是车辆通行时延时60秒//
p2=0x24; //南北绿灯亮
p3=0x09; //东西红灯亮
while(p_2-->0)
{ LE=1;
OE=0;
if(p_2==0){OE=1;} //当十位数减到0时,只显示个位数
p1=display[p_2];
LE=0;
j=9;
for(i=10;i>0;i--)
{if(p_2==0&&j==3)break; //减到2时退出循环
if(sw==1)return;
p2=0x12; //南北黄灯闪烁三秒,以提醒行人注意
p1=display[3];
delay_long(8000,1);
p2=0x00;
p3=0x00;
p2=0x12;
p1=display[2];
delay_long(8000,1);
p2=0x00;
p3=0x00;
p2=0x12;
p1=display[1];
delay_long(8000,1);
p2=0x00;
p3=0x00;
delay_long(14000,1); //南北黄灯闪烁三秒完毕
}void main() //主函数入口处
{p0=0x01;
p1=0x00;
p2=0x00;
p3=0x00; //初始化各端口
{ while(1)
{if(sw==0)
{ people_car_drive();}
else
{p2=0x00;
p3=0x00; //关闭所有交通灯
刚开始做毕业设计的时候我也是说很忙都不懂,现在再看好像简单很多啊,呵呵
无语,现在学生都不学习,光来百度问了。
求助!!!电气自动化专业毕业设计的问题。(PLC控制交通灯)
p3=0x12;哈哈,我去年毕业的,论文题目就是基于PLC的智能交通灯控制系统设计,要么?
delay1(1000);Fordre@16delay_long(14000,1);3
你到淘宝里搜一下吧,有人写论文的。要几百块钱。
求用单片051设计交通灯的论文
}void M_End()随着经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通指挥系统中最重要的组成部分。
LCALL ROAD1 ;路口1的车直行时各路口灯亮情况随着城市机量的不断增加,许多大城市如、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在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。所以,如何采用合适的控制方法,限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此,笔者进行了深入的研究,本文就城乡交通灯模拟控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。
////延时子程序实现路通灯系统的控制方法很多,可以用标准逻辑器件、可编程序PLC、单片机等方案来实现。其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受到逻辑器件如门电路等的影响,调试工作极为不易,而笔者对单片机运用来进行系统的设计开发也不是很熟悉,因此,最终笔者选择了用可编程的PLC来实现系统功能的设计,完成本次课设的题目。
关键字:PLC 交通灯 程序 报告 设计
ABSTRACT
Guide a teacher: zhi hong ,yang
Along with the dlopment of the society economy, the city transportation problem causes people's concern more and more.The coordination of the person,car,the road threes relation, he become one of the important problems that the transportation mament section demand resolve.The city transportation control is the calculator that useds for the city transportation data monitor,the transportation signal beacon control and transportation to appease comprehensive mament , it is in the modern city transportation supervision conductor to constitute part most importantly.
Carry out the control mod of the street corner transportation light a lot of, can carry out with the standard logic spare part,programmable preface controller PLC,single sl machine etc. project.Carries out the influence that the electric circuit wants to be subjected to the logic spare part,such as door, electric circuit to a large extent etc. with the standard logic spare part among them, adjust to try a work extremely not easy, and writer to single sl the luck use is not very either to acquaint with to the design dlopment of carry on the , therefore, the end writer chooses to use programmable controller PLC to carry out the design of the function, completion originally time the lesson establish of topic.
Key word:The PLC transportation light procedure report design
求一个计算机题目。
p1=display[p_1];我给你一个题目,如果你写出来了,我保你论文得。因为当年我就是选这个题目得的。
分区的显示及整体电路反馈清零:刚才我在网上搜了一下,网上还是没有与这个系统相关的论文。
《高考录取分{int a,b;数线查询系统》
基本思想很简单,现在的高考分数线查询是很繁琐的,需要先把分数查出来,然后根据录取指南再找你的分数能被录取的学校,高考过的都知道,高考报考指南是一本多么厚的书。
所以,这个系统的思想就是:你用所有高校近十年的录取分数线建立一个数据库,然后开发一个系统,当你输入查询命令的时候(查询命令可以用1,2,3这三个数来代替,用flog实现;输入1,查询的是符合你所输入的分数以下的所有高校信息;输入2,查询的是符合你所输入分数段之间的所有高校信息;输入3,查询大于你所给的分数线的高校信息。)当然,你可以再加上一些附加的功能。
大致思想就这些。
郑州今迈网络部竭诚为你解答,希望我的能帮到你!
求基于单片机设计的交通灯电路图和设计过程以及所需要的硬件设施等
p1=CL P1.1 ;P1.1输出低电平,使LED1点亮display[j--];作为一个交叉路通信号灯,其东西、南北两个方向除了设置红、黄、绿、左拐4盏信号灯指示是否允许通行外,还设有时钟,以倒计时方式显示每条路允许通行或禁止通行的时间。
M_Start();//模拟开始东西、南北两个方向各种信号灯的亮、灭时间能非常方便地进行设置和修改,使既可用于两方向通行时间相同的普通交叉路口,也可通过参数的设置或修改用于通行时间不同的主辅路口。正常运行时,交通等亮灯的状态转换如表所示。表中:ag、ay、al、ar分别为东西方向亮绿灯、黄灯、左拐灯、红灯的时
间;bg、by、bl、br分别为南北方亮绿灯、黄灯、左拐灯、红灯的时间;显然要求ag+ay+al+ar=br,而bg+by+bl+br=ar。亮灯状态由S1→S2→S3→S4→S5→S6→S7→S0→S1不断循环,黄灯用于亮绿灯和亮左拐灯后进行缓冲,提示该方向即将禁行。
题目:交通灯控制系统设计
p3=0x12;交通灯智能控制系统设计1.概述
MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
2.过程分析
图1是一个十字路口示意图。分别用1、2、3、4表明四个流向的主车道,用A、B、C、P分别表示各主车道的左行车道、直行车道、右行车道以及人行道。用a、b、c、p分别表示左转、直行、右转和人行道的交通信号灯,如图2所示。
交通灯闪亮的过程:
路口1的车直行时的所有指示灯情况为:
3a3b2p绿3c红+4a4b4c 全红+1c 绿1a1b4p红+2c绿2a2b1p红
路口2的车直行时的所有指示灯情况为:
4a4b绿4c红+ 1a1b1c 4p全红+ 2c绿2a2b1p红+3c绿3a3b2p红
故路口3的车直行时的所有指示灯情况为:
1a1b4p绿1c红+ 2a2b2c 1p全红+3c绿 3a3b2p红+4c 绿4a4b红
故路口4的车直行时的所有指示灯情况为:
2a2b1p绿2c红+3c3a3b2p全红+4c绿4a4b红+1c绿1a1b4p红
图1:十字路通示意图 图2:十字路口通行顺序示意图 图3:十字路通指示灯示意图 图4:交通灯控制系统硬件框图 3、硬件设计
本系统硬件上采用AT89C52单片机和可编程并行接口芯片8155,分别控制图2所示的四个组合。AT89C52单片机具有MCS-51内核,片内有8KB Flash、256字节RAM、6个中断源、1个串行口、工作频率可达24MHz,完全可以满足本系统的需要 ;与其他控制方法相比,所用器件可以说是比较简单经济的。硬件框图如下: 电路原理图 [PDF]4、软件流程图 图5:交通灯控制系统流程图 5、交通灯控制系统软件
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
MAIN:
MOV SP,#60H
; LCALL DIR ;调用日期、时间显示子程序
LOOP:
MOV P1,#0FFH
LJMP TEST
LCALL DLY30s ;延时30秒
LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平
LCALL YELLOW1 ;路口1的车直行-->路口2的车直行黄灯亮情况
LCALL DLY5s ;延时5秒
LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平
MOV P1,#0FFH ;恢复P1口
LCALL ROAD2 ;路口2的车直行时各路口灯亮情况
LCALL DLY30s ;延时30秒
LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电?
LCALL YELLOW2 ;路口2的车直行-->路口3的车直行黄灯亮情况
LCALL DLY5s ;延时5秒
LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电?
LCALL ROAD3 ;路口3的车直行时各路口灯亮情况
LCALL DLY30s ;延时30秒
LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电?
LCALL YELLOW3 ;路口3的车直行-->路口4的车直行黄灯亮情况
LCALL DLY5s ;延时5秒
LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平
LJMP TEST
LCALL ROAD4 ;路口4的车直行时各路口灯亮情况
LCALL DLY30s 五 调试过程及结果分析 ;延时30秒
SETB P1.5 ;恢复P1.5高电平
SETB P1.4 ;恢复P1.4高电平
MOV DPTR,#0FFFFH ;恢复8155各口为高电平
LCALL YELLOW4 ;路口4的车直行-->路口1的车直行黄灯亮情况
LCALL DLY5s ;延时5秒
SETB P1.6 ;恢复P1.6高电平
SETB P1.3 ;恢复P1.3高电平
MOV DPTR,#0FFFFH ;恢复8155各口为高电平
;路口1的车直行时各路口灯亮情况3a3b2p绿3c红+4a4b4c全红+1c绿1a1b4p红+2c绿2a2b1p红
ROAD1:
MOV DPTR,#7F00H ;置8155命令口地址;无关位为1)
MOV A,#03H ;A口、B口输出,A口、B口为基本输入输出方式
MOVX @DPTR,A ;写入工作方式控制字
INC DPTR ;指向A口
MOV A,#79H ;1a1b4p红1c绿2a2b1p红
MOVX @DPTR,A
INC DPTR ;指向B口
MOV A,#0E6H ;3a3b2p绿3c红4a4b红
MOVX @DPTR,A
MOV P1,#0DEH ;4c红2c绿
RET 6、结语
本系统结构简单,作方便;可现自动控制,具有一定的智能性;对优化城市交通具有一定的意义。
本设计将各任务进行细分包装,使各任务保持相对;能有效改善程序结构,便于模块化处理,使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。
6、参考资料
[1]韩太林,李红,于林韬;单片机原理及应用(第3版)。电子工业出版社,2005
[2]刘乐善,欧阳星明,刘学清;计算机接口技术及应用。华中理工大学出版社,2003
[3]胡汉才;单片机原理及其接口技术。清华大学出版社,2000 返回首页关闭本窗口
C51单片机程序设计题,要求用C语言做,模拟交通灯控制单片机电路,要详细具体。
从有利于学习的角度考虑,这里主要介绍以中小规模集成电路设计数字钟的方法。单片机初始化时,三个指示灯同时闪烁2下,然后熄灭,请写出相应初始化程序;
1)时钟显示功能,能够正确显示“时”、“分”、“秒”。void Init_Timer0();
{TMOD=0x01;
ET0=1;
TR0=1;
EA=1;
TH0=0X3C;
TL0=0XB0;
}void start_test()
{while(1)
{if ( counter>19) { led = ~led;flag++; counter = 0};
if (flag== 3) break;
void main()
{Init_Timer0(); //设置定时器和中断
start_test(); //初始化
while(1)
{if(K1= =0)
if(K2= =0)
void display_time() //用上动态显示的方法。
{}
void interrupt_time() interrupt 1
{TH0=0X3C;
TL0=0XB0;
counter++;
}就这么多了,你这个很容易!
分太少了,就懒得写太详细了,参考一下网上的也可以啊,好多地方都有类似的
#include
#define uint unsigned int
it K1=P0^0;
it K2=P0^1;
it RLED=P0^2;
it YLED=P0^3;
it GLED=P0^4;
uint num;
void delayms(uint xms);
void Init();
void Init_Timer0();
void M_Start();
void M_End();
void main()
{Init();//单片机初始化
while(1)
{if(K1==0)
TR0=1;
if(K2==0)
TR0=0;
}}void Init()
YLED=0;
GLED=0;
delayms(500);
RLED=1;
YLEDAuthor:jun hua, zhou=1;
GLED=1;
delayms(500);
RLED=0;
YLED=0;
GLED=0;
delayms(500);
RLED=1;
YLED=1;
GLED=1;
delayms(500);
}void Init_Timer0()
{TMOD=0x01;
EA=1;
ET0=1;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
}void T0_time0() interrupt 1
{TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
num++;
}void delayms(uint xms)
{uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}void M_Start()
{if (num<=300)
YLED=1;
GLED=1;
}else if (num<=840)
{RLED=1;
YLED=1;
GLED=0;
}else if (num<=900)
{RLED=1;
YLED=1;
GLED=1;
delayms(500);
RLED=1;
YLED=1;
GLED=0;
delayms(500);
}else if (num<=960)
{RLED=1;
YLED=0;
GLED=1;
delayms(500);
RLED=1;
YLED=1;
GLED=1;
delayms(500);
}else num=0;
{uint i;
for(i=0;i<3;i++)
YLED=0;
GLED=0;
delayms(500);
RLED=1;
YLED=1;
GLED=1;
delayms(500);
YLED=0;
GLED=0;
交通灯控制电路设计和多功能数字钟的设计哪一个简单一些
{RLED=0;采用数字电路设计数字电子钟。主要是掌握三个知识点:
MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平1、计数器的灵活应用
通过门电路组合逻辑控制计数器的清零、置位或装载,将计数器设置为不同的进5.1.3分频器电路 6制。
2、7段码译码器的使用
3、数码管显示
数字电路设计的数字钟,由于每个数位均有单独的计数器输出,一般采用直接驱动,不用扫描电路,有兴趣的可以挑战这种情况下的扫描驱动。
详细设计请在百度文库搜索“电子钟ppt”
跪求,单片机交通灯控制设计心得体会.
这是定时器的问题,不是计数器的问题,把时序的控制练好了这就是的收获,因为微的核心就是输出//函数声明end控制信号}for(;;),而控制信号的核心就是按照既定的时序输出控制信号
就是计数器 的问题。 倒计时, 这个灯多少秒 }}后点亮下个灯多少秒。 或者弄个变量, 初始值可以自己设置。
关于PLC交通灯控制的设计论文?
M_End();//模拟结束用PLC实现智能交通控制
1 引言
据不完全统计,目前我国城市里的十字路通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况),这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯,而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯,这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时所造成的,不仅让司机乘客怨声载道,而且对人力和物力资源也是一种浪费。
智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,即可检测出汽车的通过,并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。
比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低。
2 车辆的存在与通过的检测
(1) 感应线圈(电感式传感器)
电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。
电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为 2×3m,电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在0.3%以上[1,2]。
电感式传感器安装在公路下面,从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器选用防潮性能好的原材料。
(2) 电路
检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器, 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示, 输出脉冲波形见图1(b)。
(3) 传感器的铺设
车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十子路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。
3 用PLC实现智能交通灯控制
3.1Init_Timer0();//定时器初始化 控制系统的组成
车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程(PLC)来实现。当然,也可选用其他种类的计算机作为。本例选用PLC作为件是因为可编程核心是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构,编程简单,安装简单,维修方便[3]。
利用PLC,可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠。
本设计例中,PLC选用FX2N-64,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲,输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。
3.2 车流量的计量
车流量的计量有多种方式:
(1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过个传感器1(见图3)时,使统计数加1,经过第二个传感器2出路口时,使统计数减1,其值为该股车道上车辆的滞留量(动态值),可以与其他道的值进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。
(2) 先统计每股车道上车辆的滞留量,然后按大方向原则累加统计。如,将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加,再与其它的3个方向的车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。
(3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如,东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加,再与南北向的总车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。
以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序,方便调用。
3.3 程序流程图
本例就上述所描述的车流量统计方式,就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示,其行车顺序与现实生活中执行的一样[4],只是时间长短不一样。
(1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较的堵车),红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式;
(2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然),该方向的通行时间=最小通行定时时间+自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的),但不大于允许的通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;通行时间是为了保障公平性,不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。
(3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏量σ(如30辆车或其它值)时,先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制,值可改),再让直行车直行30s(直行时间的最小值,值可改)后再加一段延时保持,直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏量σ,才结束该方向的通行,切换到其它路上,否则一直延时继续通行下去,直至到达通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定,过小则导致红绿灯切换过频,过大又不能实现适时控制。
3.4 流程图注释
(1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的通行时间;σ为车流量的偏量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。
(2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面,应加以适当限制,故车辆左转弯始终采用最小定时控制,以减小系统的复杂程度,提高可靠性。
(3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间,红、黄、绿各灯的切换1)分析论证与现用的方式相同,不再赘述。
(4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同,其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致,但要较车辆直行绿灯提前熄灭,采用定时控制,如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流,右转弯车辆不受限制。较简单,流程图中略。
(5) 车流量的计量是不间断的,与控制呈并行关系,该系统属多任务处理,编程尤其应注意。
4 结束语
比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低,特别适合繁忙的、未立交的交通路口,更适合于四个以上的路口,也可方便连网。
参考文献
[1] 黄继昌等. 传感器工作原理及应用实例[M]. :邮电出版社,1998.
[2 ]张万忠. 可编程应用技术[M]. :化学工业出版社,2001.
[3] 英R.J.索尔特. 道路交通分析与设计[M]. 张佐周等译. :建筑工业出版社,1982.
不是很完整,您可以拿去做借鉴,
希望对您有帮助。
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