第一篇：基于WSN的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要

收稿日期:2009-06-16 作者簡介:田豐(1958—,男,遼寧沈陽人,工學(xué)博士,教授,碩士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)測控技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等;杜富瑞(1981—,男,山東濱州人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)。

基于W S N 的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 田 豐,杜富瑞

(沈陽航空工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)檢測與控制研究室,遼寧沈陽 110136 摘要:針對多路口的交通信號燈控制問題,提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兩級組織結(jié)構(gòu),搭建了交通信

號燈控制平臺。利用傳感器節(jié)點(diǎn)收集的交通信息,結(jié)合模糊控制方法,實(shí)現(xiàn)了交通信號燈的無線智能控制。仿真結(jié)果表明,該控制器是有效的,其控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)的控制方法。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);交通信號燈控制;模糊方法;魯棒性

中圖分類號:TP273+.5;TP18

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1000-8829(200912-0056-04 D esi gn of I n telli gen t Traff i c L i ght Con trol System Ba sed on W SN TI A N Feng,DU Fu 2rui(Computer Detecti on and Contr ol Laborat ory,Shenyang I nstitute of Aer onautical Engineering,Shenyang 110136,China Abstract:For multi 2juncti on traffic signal contr ol syste m ,t w o 2tier organizati onal structure based on wireless sens or net w orks(W S N is p r oposed,and a p latfor m f or traffic signal contr ol syste m with W S N is built.By using the collected inf or mati on about traffic and fuzzy contr ol method,the goal of intelligent contr ol for the traffic

lights is realized.The si m ulati on shows that the contr oller is realizable and better than the traditi onal contr ol methods.Key words:wireless sens or net w orks;traffic signal light contr ol;fuzzy method;r obustness

交通燈控制系統(tǒng)是一個典型的復(fù)雜大系統(tǒng),具有時變、非線性、不易確定數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)。現(xiàn)有交通燈控制系統(tǒng)主要分為兩類:定時控制和感應(yīng)式控制。定時控制不能適應(yīng)車流的動態(tài)變化,只適用于路面車流量較少的情況;感應(yīng)式控制易受外界干擾,且在安裝過程中,容易造成對道路的損壞。此外,這兩種控制方式都只能單獨(dú)地控制某一點(diǎn),并不能實(shí)時、多點(diǎn)、聯(lián)測、聯(lián)動的控制。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(W S N,wireless sens or net w orks 作為一種新興的測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù),融合了短程無線通信技術(shù)、微電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)等。基于W S N 的交通燈控制系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。

模糊控制不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型,它把人的感官認(rèn)識和好的控制策略聯(lián)系起來,具有很強(qiáng)的魯棒性。

將模糊控制與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,以W S N 傳 感器節(jié)點(diǎn)收集的路面信息為輸入,經(jīng)模糊控制器處理, 得到作為輸出的控制策略,對交通燈系統(tǒng)實(shí)施控制,可以實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化。以下首先針對多路口交通燈控制系統(tǒng),提出了兩級W S N 組織結(jié)構(gòu),搭建了基于W S N 的交通信息收集和控制平臺;然后介紹了多路口交通燈智能控制算法的設(shè)計(jì),以及模糊控制器的設(shè)計(jì);最后,進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。W S N 交通燈控制平臺

在多路口交通信號燈控制系統(tǒng)中,信號燈的周期、綠信比和相位差是控制向量;到達(dá)交叉路口的車輛數(shù)和各交叉路口停車線前面排隊(duì)的車輛數(shù)是狀態(tài)向量。詳細(xì)分

析表明,同時考慮信號燈的周期、綠信比和相位差的優(yōu)化,將增大計(jì)算量,使問題的求解過程變得十分

復(fù)雜[1]。針對多路口交通燈控制系統(tǒng),采用兩級W S N 組織結(jié)構(gòu)(見圖1,第1級為控制級,負(fù)責(zé)調(diào)整各交叉路口的綠信比;第2級為協(xié)調(diào)級,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)干線各路口周期的確定和各路口之間的相位差。

圖2為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)交通燈控制系統(tǒng)模型圖。路口的交通燈控制節(jié)點(diǎn)A1及其相鄰路段內(nèi)的路面檢測節(jié)點(diǎn)B i(i =1,2,3,4,5和車載節(jié)點(diǎn)C j(j =1,2,3,4

圖1 兩級交通燈控制模型組成控制級。這些傳感器器節(jié)點(diǎn)自組織成簇:交通燈控制節(jié)點(diǎn)作為簇首,路面檢測節(jié)點(diǎn)和車載節(jié)點(diǎn)作為簇成員。簇首A1負(fù)責(zé)收集簇內(nèi)路面檢測節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,并與相鄰簇首節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信;簇成員節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)路

面信息的收集。從簇首節(jié)點(diǎn)中,選取一個節(jié)點(diǎn)作為協(xié)調(diào)級,稱此節(jié)點(diǎn)為匯聚節(jié)點(diǎn)。匯聚節(jié)點(diǎn)以多跳的方式與各簇首節(jié)點(diǎn)通信,收集各路口車流量信息 , 圖2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)交通燈控制系統(tǒng)模型 進(jìn)行智能處理,協(xié)調(diào)各路口工作。

針對交通控制系統(tǒng)中信息采集、策略制定、輸出執(zhí) 行的實(shí)際需求,引入3類W S N節(jié)點(diǎn):信息收集節(jié)點(diǎn)、匯 聚節(jié)點(diǎn)和交通燈控制節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)是構(gòu)成W S N 的基本要素,具有采集環(huán)境信息、信息處理和無線通信 功能,它們既是數(shù)據(jù)包傳輸?shù)陌l(fā)起者,也是數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)

發(fā)者[1]。信息收集節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)路面車輛信息的收集,如 車速、交通流量比等,將此數(shù)據(jù)信息傳遞給交通燈控制 節(jié)點(diǎn),經(jīng)數(shù)據(jù)融合后傳遞給匯聚節(jié)點(diǎn);匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)設(shè) 定的目標(biāo)(如通行量最大、平均候車時間最短等運(yùn)用 智能控制方法計(jì)算出最佳方案,并輸出給各路口交通 燈控制節(jié)點(diǎn),控制車輛的通行與禁止,實(shí)現(xiàn)多路口的協(xié) 調(diào)控制。

信息收集節(jié)點(diǎn)由路面檢測節(jié)點(diǎn)和車載節(jié)點(diǎn)兩部分 構(gòu)成。路面檢測節(jié)點(diǎn)用于收集其檢測范圍內(nèi)的車輛信 息,它按照一定的距離(一般為50~200m安裝在道 路兩側(cè)的路燈上;車載節(jié)點(diǎn)被安裝在每一輛汽車上,用 于收集車輛本身的數(shù)據(jù)信息(速度和坐標(biāo),并將該信 息發(fā)送給路面檢測節(jié)點(diǎn)。路面檢測節(jié)點(diǎn)按照一定周期 不斷地廣播消息,消息里面包含本身的I D和自己的坐 標(biāo)信息。處于監(jiān)聽狀態(tài)的車載節(jié)點(diǎn)接收檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)送 的消息。根據(jù)無線定位知識[2],車載節(jié)點(diǎn)只需收到3 個以上節(jié)點(diǎn)發(fā)送的消息,就可以計(jì)算出自己的坐標(biāo)與 車速,并將坐標(biāo)與速度消息傳遞給附近的路面檢測節(jié) 點(diǎn)。路面檢測節(jié)點(diǎn)在收到該消息后,計(jì)算出路面行駛 的車輛數(shù)、車輛所在車道和車輛與路口的距離,以多跳 通信的方式傳遞給路口的交通燈控制節(jié)點(diǎn)。由車速和 距離,交通燈控制節(jié)點(diǎn)就可以判斷出車輛狀態(tài):①它 已經(jīng)到達(dá)路口;②在路口信號燈換相之前到達(dá)路口;③ 不能按時到達(dá)路口。這樣,可以方便地統(tǒng)計(jì)出干線路 口間行駛的車輛數(shù)QN以及各路口紅燈方向排隊(duì)車輛 數(shù)QR。多路口交通燈控制算法設(shè)計(jì)

文獻(xiàn)[3,4]中指出,在交通控制系統(tǒng)中,各路口協(xié) 調(diào)周期,不能變換太頻繁,否則,方案變換引起的交通 延誤所帶來的損失會大于新方案所帶來的效益。設(shè)定 循環(huán)變量n=6,以6個周期為一個時間段,在此時間 段內(nèi),保持控制參數(shù)不變。2.1 算法設(shè)計(jì)

步驟1:匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)以往的交通流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 出干線上各交叉口間的相位差ω i(i=1,2,3,…,n、統(tǒng)一使用的周期T、各個交叉口的綠信比,將此信息發(fā)

送給各路口簇首節(jié)點(diǎn),并初始化循環(huán)變量n=0。步驟2:各交叉口簇首節(jié)點(diǎn)在給定的周期T下,依 據(jù)相位差ω i 依次開啟干線各路口綠燈信號。在周期

時間末,簇首節(jié)點(diǎn)將周期內(nèi)由W S N檢測得到的路口間 行駛的車輛數(shù)QN和路口紅燈方向排隊(duì)車輛數(shù)QR送 給匯聚節(jié)點(diǎn)。匯聚節(jié)點(diǎn)用模糊控制規(guī)則以周期時間長 度為單位,調(diào)整路口之間相位差。

步驟3:令m=m+T,檢驗(yàn)m>6T是否成立。若 成立,則到下一步;反之,則回到步驟2。步驟4:匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)各路口簇首節(jié)點(diǎn)傳遞過來 的各路口間的交通流量和各交叉口的綠信比,預(yù)估下 一階段的干線道路上各個交通流量比,計(jì)算下一階段 的周期值?；氐讲襟E2。2.2 各控制參數(shù)的具體實(shí)現(xiàn) 2.2.1 周期的確定

在交通信號控制系統(tǒng)中,為使各交叉口的交通信 號取得協(xié)調(diào),各個交叉口的周期需要統(tǒng)一。方法是先

根據(jù)單個交叉口的配時方式,計(jì)算出各交叉口的周期, 然后從中選取最大周期,作為系統(tǒng)協(xié)調(diào)周期。周期確 定步驟如下: ①在給定時間段內(nèi),根據(jù)公式計(jì)算出路口j的第 m周期的交通流量比R j m;其計(jì)算公式為 R j m=∑n j=1 q j m i s j m i(1 式中,q j m i 為第j路口第m周期的第i相位車道的交通 量;s j m i 為飽和流量;n為相位個數(shù)。

②求出所有路口的交通流量比的最大值R j m MAX

R j m MAX =MAX{R j m ,j=1,2,3,…}(2

根據(jù)韋伯斯特最佳周期公式 C0= 1.5L+5 1-R j m MAX(3 計(jì)算出第m周期的最佳周期。式中,L為相位損失時間(車輛起制動、行人、自行車干擾,可由協(xié)調(diào)級模糊控制器的輸出得到。

③在本段時間結(jié)束時刻,計(jì)算所有周期時間內(nèi)周期的最大值為 C MAX=MAX{C m,m=1,2,3}(4 將此周期值作為下一個階段信號控制的統(tǒng)一值送入?yún)f(xié)調(diào)單元保存起來,作為下一階段內(nèi)的周期。

2.2.2 相位差的確定

相位差是控制交叉路口間交通流的重要參數(shù),設(shè)定一個好的相位差可以顯著地降低車流的等待時間,實(shí)現(xiàn)車輛通行的“綠波帶”效應(yīng)。相位差計(jì)算公式為

ω=T

+L(5 式中,T 為本路口到下游路口的行駛時間,由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時檢測得到;而損失時間L由協(xié)調(diào)級模糊控制器輸出得到。模糊控制器的設(shè)計(jì)

相位損失時間L與路口間車輛數(shù)目QN和路口的紅燈方向停車線前面車輛排隊(duì)長度QR有很大關(guān)系。路口間車輛數(shù)目多,紅燈方向排隊(duì)長度QR長,則車輛啟制動所耗費(fèi)時間就越多,相應(yīng)的相位損失時間L越大;反之,則越少。

設(shè)計(jì)步驟如下:(1輸入輸出變量的確定及量化。

輸入變量:本路口到下一路口的車輛數(shù)QN,路口紅燈方向在停車線前排隊(duì)車輛數(shù)QR。QN的論域?yàn)閧0,1,2,3,4,5,6,7,8},變化范圍為0~85,量化因子k1=8÷85=0.09,語言變量為{Z B,Z M,ZS,Z,PS};QR 的論域?yàn)閧0,1,2,3,4,5,6,7,8},變化范圍為0~48, 量化因子k 2 =8÷48=0.17,語言變量為{NB,Z}。

輸出變量:路口相位損失時間為L。L的論域?yàn)閧0,1,2,3,4,5,6,7,8},變化范圍為0~60,比例因子k3=60÷8=7.5,語言變量為{NB,NS,Z,PS,P B}。

(2確定輸入輸出變量的隸屬函數(shù)(見圖3。

(3確定模糊控制規(guī)則。

根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn),建立模糊控制規(guī)則表。表1中建立了10條控制規(guī)則。表1 模糊控制規(guī)則表 QR QN NB NM NS Z PS NB NB NS Z PS PS Z NB NS Z PS P B

(4解模糊。

解模糊的常用方法有以下幾種:最大隸屬度法、中位數(shù)法、加權(quán)平均法。由于加權(quán)平均法比中位數(shù)法的計(jì)算量要小,比最大隸屬度法控制性能優(yōu)越,因此,在本設(shè)計(jì)中選用加權(quán)平均法進(jìn)行解模糊運(yùn)算,得到精確控制量。其計(jì)算公式為

L = ∑n j =1 u j(e j e j ∑n j =1 u j(6 式中,e j(j =1,2,...,9為論域值;u j(e j(j =1,2,(9 為對應(yīng)于e j 的隸屬度。

根據(jù)公式(5,計(jì)算出路口間的相位差ω,對路口間的交通車流進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。4 仿真實(shí)驗(yàn)

設(shè)一條道路有3個路口組成,三路口間距離均為600m。其中，南北為次干道。每個路口的有4個交通流相位:東西直行,東西左轉(zhuǎn),南北直行,南北左轉(zhuǎn),如圖4所示。路口車輛的到達(dá)服從泊松分布,車輛的離開服從負(fù)指數(shù)分布。干線飽和流量為3000輛/h,支線飽和交通流量為2000輛/h,左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)車流比例為1∶2∶1。

圖4 主干道三交叉路口示意圖利用MAT LAB 6.5編寫仿真程序,將基于W S N 的兩級模糊控制算法,分別在400、600、1200、1400、2000、2300輛/h 6種不同的車流量情況下進(jìn)行仿真,統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的車輛平均延誤時間。為了作比較,在完全相同的條件下,對定時控制也進(jìn)行了仿真,結(jié)果如表2所示。

表2 模糊控制與定時控制比較 車流量/輛?h-1 兩級模糊控制 定時控制

提高程度/% 40025.126.5 5.260026.428.67.7120029.138.223.8140031.540.622.4200034.751.232.22300 36.7 56.6 35.2

由仿真結(jié)果可以看出,在車流量不大時,兩種控制

方式的效果差異不大。但隨著車流量的增大,模糊控制的優(yōu)勢是十分明顯的。5 結(jié)束語

以上將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入到交通信號燈的控制

中來,搭建了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)交通信號燈控制平臺,提出了針對多路口交通燈控制的兩級無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗、自組織、分布式計(jì)算的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)快速精確的車輛信息收集,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制效果,具有較強(qiáng)的實(shí)時性和魯棒性。同時,結(jié)合模糊控制理論,設(shè)計(jì)了干線信號燈控制算法,實(shí)現(xiàn)了交通信號燈的無線智能控制。參考文獻(xiàn): [1] 徐建閩.交通管理與控制[M ].北京:人民交通出版社, 2007211.[2] Akyildiz I F,Su W ,Sankarasubra mania m Y,et al.A survey on sens or net w orks[J ].Communicati ons Magazine,2002,40(8:102-114.[3] W ann C D,L in M H.Data fusi on methods f or accuracy i m 2

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N I 推出LabV I E W 圖形化軟件教育版, 全力支持動手學(xué)習(xí)課程

2009年11月,美國國家儀器有限公司(簡稱N I 推出 LabV I E W 軟件教育版,它是LabV I E W 圖形化編程軟件面向

高校的新產(chǎn)品。該版本軟件的初衷是為了幫助教師實(shí)現(xiàn)基于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STE M 學(xué)科項(xiàng)目的動手學(xué)習(xí)。

N I 與美國塔夫茨大學(xué)工程教育與外展服務(wù)中心(CEEO 一 起合作開發(fā)該產(chǎn)品,它是將工程集成到K 212教育的領(lǐng)導(dǎo)者。

N I 和塔夫茨大學(xué)CEEO 總裁和控制與機(jī)械電子教授Chris Rogers 博士共同合作,開發(fā)了該教育版軟件,它可以有效幫

助高校教師使用工業(yè)、學(xué)術(shù)界工程師和科學(xué)家使用圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),進(jìn)而為工科學(xué)生提供動手實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

LabV I E W 教育版軟件可以幫助教師實(shí)現(xiàn)基于項(xiàng)目的動

手學(xué)習(xí),并且將理論與實(shí)際世界的實(shí)例聯(lián)系在一起。這一新版本軟件能夠與核心教育硬件平臺無縫集成,例如LEG O M I N DST ORMS Educati on NXT、Vernier Sens or DAQ 以及TET 2R I X(Pitsco 開發(fā)的金屬機(jī)器人構(gòu)建系統(tǒng),讓教師能夠輕松

地將機(jī)器人、測量和數(shù)據(jù)采集整合到課程中。軟件的圖形化拖放模式幫助學(xué)生學(xué)習(xí)主要的編程概念,并在獲取專業(yè)世界中所使用的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的同時,提高分析能力。新版本還包含可以在教室中使用的工具,包括數(shù)據(jù)查看器,能夠圖形化地顯示傳感器數(shù)據(jù),虛擬示波器,以及其他讓學(xué)生能夠獲得多種電子和機(jī)器工程技巧動手經(jīng)驗(yàn)的虛擬儀器。此外,LabV IE W 教育版包括支持課程和教師活動,能夠直接在

National Instruments、Vernier 軟件與技術(shù)和LEG O 教學(xué)中使 用?！?/p>

第二篇：畢業(yè)論文---智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目 錄

摘 要...........................................................2 第一章 概述.....................................................3 1.1交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀...........................................3 1.2 單片機(jī)說明.................................................3 第二章 智能交通燈的設(shè)計(jì)原理.....................................6 2.1 智能交通燈的設(shè)計(jì)框圖........................................6 2.2智能交通燈的設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)措施...............................6 第三章 智能交通燈電路設(shè)計(jì).......................................6 3.1控制器的系統(tǒng)框圖.............................................7 3.2智能交通燈控制系統(tǒng)電路圖.....................錯誤！未定義書簽。3.3工作原理....................................................8 第四章 智能交通燈軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)..................................14 4.1 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖.................................14 4.2 程序源代碼.................................................14 第五章 智能交通燈方案的仿真....................................14 小結(jié)...........................................................18 致謝詞.........................................................18 參考文獻(xiàn).......................................................18 附 錄..........................................................21 附錄A：智能交通燈控制程序：....................................21

摘 要

本文介紹的是一個基于PROTEUS的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，系統(tǒng)根據(jù)交通十字路口雙車道車流量的情況控制交通信號燈按特定的規(guī)律變化。

本文首先對智能交通燈的研究意義和智能交通燈的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，指出了現(xiàn)狀交通燈存在的缺點(diǎn)，并提出了改進(jìn)方法。智能交通燈控制系統(tǒng)通常要實(shí)現(xiàn)自動控制和在緊急情況下能夠手動切換信號燈讓特殊車輛優(yōu)先通行。本文還對AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要引腳功能進(jìn)行了介紹，同時對智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后利用PROTEUS軟件，通過其平臺對交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明系統(tǒng)工作性能良好。

關(guān) 鍵 詞：PROTEUS、AT89C51單片機(jī)、智能交通燈；

第一章 概述

1.1交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀

中國車輛數(shù)量不斷增加，交通管制的工作量越來越大，利用計(jì)算機(jī)代替人進(jìn)行高效交通管理是必然的發(fā)展趨勢，而讓計(jì)算機(jī)控制的交通燈擁有類似人類的感知智能，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，比如通過攝像機(jī)讓交通燈控制系統(tǒng)獲得視覺感知功能，就可以代替人類的眼睛，使系統(tǒng)根據(jù)所“看到”交通情況自適應(yīng)改變管制策略，提高了交通管理的自動化水平，使得交通更高效、更順暢。

目前設(shè)計(jì)交通燈的方案有很多，有應(yīng)用CPLD設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交通信號燈控制器方法;有應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)對交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì);有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對交通信號燈設(shè)計(jì)的方法。目前，國內(nèi)的交通燈一般設(shè)在十字路門，在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈。加上一個倒計(jì)時的顯示計(jì)時器來控制行車。對于一般情況下的安全行車，車輛分流尚能發(fā)揮作用，但根據(jù)實(shí)際行車過程中出現(xiàn)的情況，還存在以下缺點(diǎn)：1．兩車道的車輛輪流放行時間相同且固定，在十字路口，經(jīng)常一個車道為主干道，車輛較多，放行時間應(yīng)該長些；另一車道為副干道，車輛較少，放行時間應(yīng)該短些。2．沒有考慮緊急車通過時，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過。

1.2 單片機(jī)說明

按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機(jī)是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線、2個16位定時/計(jì)數(shù)器、5個向量兩級中斷結(jié)構(gòu)、2個全雙工的串行口，具有4.25～5.50V的電壓工作范圍和0～24MHz工作頻率，使用AT89C51單片機(jī)時無須外擴(kuò)存儲器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個帶有八個發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位、電源等電路和必要的軟件組成的單個單片機(jī)。

1.2.1 AT89C51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的單片機(jī)芯片，它采用靜態(tài)CMOS 工藝制造8位微處理器，最高工作頻率位24MHZ。AT89C5外形及引腳排列如圖1所示：

圖1

1.2.2管腳說明

RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。

P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。

P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸 入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時，P1口作為第八位地址接收。

P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。

P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。

ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。

PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。

EA/VPP：當(dāng)EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。

XTAL1和XTAL2：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。

第二章 智能交通燈的設(shè)計(jì)原理

2.1 智能交通燈的設(shè)計(jì)框圖

2.2智能交通燈的設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)措施

交通燈系統(tǒng)由四部分組成：車檢測電路，信號燈電路，時間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)。

針對道路交通擁擠，交叉路口經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況利用單片機(jī)控制技術(shù)提出了軟件和硬件設(shè)計(jì)方案及兩點(diǎn)改進(jìn)措施。

1、根據(jù)各道路路口車流量的大小自動調(diào)節(jié)通行時間。

2、考慮特殊車輛通行情況，設(shè)計(jì)緊急切換開關(guān)。

AT89S51單片機(jī)有2計(jì)數(shù)器，6個中斷源，能滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。用其設(shè)計(jì)的交通燈也滿足了要求，所以本文采用單片機(jī)設(shè)計(jì)交通燈。

第三章 智能交通燈電路設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求,可畫出該控制器的原理框圖, 為確保十字路口的交通安全，往往都采用交通燈自動控制系統(tǒng)來控制交通信號。其中紅燈（R）亮，表示禁止通行；黃燈（Y）亮表示暫停；綠燈（G）亮表示允許通行。

3.1控制器的系統(tǒng)框圖如圖3所示

圖3

3.2智能交通燈控制系統(tǒng)電路圖 智能交通燈電路圖如圖4所示：

圖4

交通燈系統(tǒng)由四部分組成：車檢測電路，信號燈電路，時間顯示電路，緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)。

3.3工作原理

綠燈的放行時間與車輛通過數(shù)量不成正比。比如說20秒內(nèi)每車道可以通過20輛車，40秒內(nèi)每車道卻可以通過45輛車。因?yàn)檫@有一個起步的問題，還有一個黃燈等待問題。也就是說，綠燈放行時間越長，單位時間通過車輛的數(shù)量就越多。我們來計(jì)算一下，每車道通行20秒內(nèi)可以通過20輛車，一個紅綠燈循環(huán)是40秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個紅綠黃燈循環(huán)要50秒，即50秒內(nèi)通行的車輛為40輛。通過一輛車的平均時間是1.25秒。如果每次車輛通行的時間改為40秒，40秒內(nèi)每車道可以通過45輛，一個紅綠燈循環(huán)是80秒(單交叉路口)，加上每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的黃燈5秒（一個循環(huán)要兩次轉(zhuǎn)換），即一個紅綠黃燈循環(huán)要90秒，即90秒內(nèi)通行的車輛為90輛。通過一輛車的平均時間只需1秒。顯然在車輛擁擠的情況下綠燈的通行時間越長，單位時間內(nèi)通行的車輛越多，可以有效緩解車輛擁堵問題。我設(shè)定了綠燈通行時間的上限為40秒。在非擁擠時段綠燈的通行時間的下限為20秒，當(dāng)交叉路口雙方車輛較少時通行時間設(shè)為20秒，這樣可以大大縮短車輛在紅燈面前的等待時間。當(dāng)交叉路口雙方車輛較多時通行時間設(shè)為40秒。3.3.1車檢測電路

用來判斷各方向車輛狀況,比如：20秒內(nèi)可以通過的車輛為20輛，當(dāng)20秒內(nèi)南往北方向車輛通過車輛達(dá)不到20輛時，判斷該方向?yàn)樯佘?，?dāng)20秒內(nèi)北往南方向車輛通過車輛也達(dá)不到20輛時，判斷該方向也為少車，下一次通行仍為20秒，當(dāng)20秒時間內(nèi)南往北或北往南任意一個方向通過的車輛達(dá)20輛時證明該狀態(tài)車輛較多，下一次該方向綠燈放行時間改為40秒，當(dāng)40秒內(nèi)通過的車輛數(shù)達(dá)45輛時車輛判斷為擁擠，下一次綠燈放行時間改仍為40秒，當(dāng)40秒車輛上通過車輛達(dá)不到45輛時，判斷為少車，下次綠燈放行時間改為20秒，依此類推。綠燈下限時間為20秒，上限值為40秒，初始時間為20秒。這樣檢測，某次可能不準(zhǔn)確，但下次肯定能彌補(bǔ)回來，累積計(jì)算是很準(zhǔn)確的，這就是人們常說的“模糊控制”。因?yàn)槁飞系能嚥豢赡芡蝗辉龆啵嚩加幸粋€累積過程。這樣控制可以把不斷增多的車輛一步一步消化，雖然最后由于每個路口的綠燈放行時間延長而使等候的時間變長，但比塞車等候的時間短得多。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是成本低，控制準(zhǔn)確。十字路口車輛通行順序如圖5所示：

圖5十字路口車輛通行順序

由于南往北，北往南時間顯示相同，所以只要一個方向多車，下次時間就要加長東往西，西往東也一樣，顯示時間選擇如表1。

表1 顯示時間選擇

車輛情況

本次該方向通行時間 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒 20秒

下次該方向通行時間 20秒 40秒 40秒 40秒 20秒 40秒 40秒 40秒

本次該方向通行時

間 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒 40秒

本次該方向通行時間 20秒 40秒 40秒 40秒 20秒 40秒 40秒 40秒 南往北少車，北往南少車

南往北少車，北往南多車

南往北多車，北往南少車

南往北多車，北往南多車

東往西少車，西往東少車

東往西少車，西往東多車

東往西多車，西往東少車

東往西多車，西往東多車

3.3.2信號燈電路

信號燈用來顯示車輛通行狀況，下面以一個十字路口為例，說明一個交通燈的四種狀態(tài)見圖6。每個路口的信號的的轉(zhuǎn)換順序?yàn)椋壕G—>黃—>紅 綠燈表示允許通行，黃燈表示禁止通行，但已經(jīng)駛過安全線的車輛可以繼續(xù)通行，是綠燈過渡到紅燈提示燈。紅燈表示禁止通行。綠燈的最短時間為20秒，最長時間為40秒，紅紅最短時間為25秒，最長時間為45秒，黃燈時間為5秒。

圖6交通信號燈運(yùn)行狀態(tài)

3.3.3時間顯示電路

在交通信號燈的正上方安裝一個可以顯示綠燈通行時間，紅燈等待時間的顯示電路，采用數(shù)碼管顯示電路是一種很好的方法。由于東往西方向和西往東方向顯示的時間相同，南往北方向和北往南方向顯示的時間也相同，所以只需要考慮四位數(shù)碼管顯示電路，其中東西方向兩位，南北方向兩位，兩位數(shù)碼管可以時間的時間為0-99秒完全可以滿足系統(tǒng)的要求，數(shù)碼管連接方法如圖7所示。

圖7 數(shù)碼管連接方法

下面我們用這種方法顯示交通燈的時間，南北方向要顯示20秒，東西方向要顯示25秒，那么我們先給P0口送2的共陰極碼即5BH，讓第一位2要顯示的 位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第一位就顯示2，其它三位不亮。讓其顯示1MS后再給P0口送0的共陰極碼即3FH，讓第二位要顯示0的位碼GND段為低電平，其它三位的控制端都接高電平，那么第二位就顯示0，其它三位不亮。依此類推分別送完第一位2，第二位0，第三位2，第四位5，每一位點(diǎn)亮1MS一個掃描周期為4MS，一秒時間就要掃描250次其程序如下： MOV R6,#250;顯掃描次數(shù) LOOP：

MOV P0,#5BH;送2的共陰極碼 CLR P2.0；第一位顯示2 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.0;滅第一位

MOV P0,#3FH;送0的共陰極碼 CLR P2.1；第二位顯示0 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.1;滅第二位

MOV P0,#5BH;送2的共陰極碼 CLR P2.2；第三位顯示2 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.2;滅第三位

MOV P0,#6DH;送5的共陰極碼 CLR P2.3；第四位顯示5 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.3;滅第四位

DJNZ R7，LOOP；不夠一秒，繼續(xù)掃描 NEXTNUMBER；到一秒顯示下一個數(shù) D1MS:;1MS延時程序

STAT1：MOV R4，#2 MOV R3,#250 DJNZ R3,$ DJNZ R4，STAT1 RET

3.3.4緊急轉(zhuǎn)換開關(guān)電路

一般情況下交通燈按照車流量大小合理分配通行時間，按一定規(guī)律變化，但考慮緊急車通行車況，設(shè)計(jì)緊急通行開關(guān),下面簡述單片機(jī)的中斷原理。

1、Mcs—51的中斷源

8051有5個中斷源，它們是兩個外中斷INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、兩個片內(nèi)定時/計(jì)數(shù)器溢出中斷TF0和TF1，一個是片內(nèi)串行口中斷TI或RI，這幾個中斷源由TCON和SCON兩個特殊功能寄存器進(jìn)行控制,其中5個中斷源的程序 11 入口地址如表2所示：

表2 中斷源程序入口 中斷源的服務(wù)程序入口地址 中斷源 外中斷0 定時/計(jì)數(shù)器0 外中斷1 定時/計(jì)數(shù)器0 串行口中斷

2、中斷的處理流程

CPU響應(yīng)中斷請求后，就立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。不同的中斷源、不同的中斷要求可能有不同的中斷處理方法，但它們的處理流程一般都如下所述：

1）現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)：

中斷是在執(zhí)行其它任務(wù)的過程中轉(zhuǎn)去執(zhí)行臨時的任務(wù)，為了在執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，回頭執(zhí)行原先的程序時，知道程序原來在何處打斷的，各有關(guān)寄存器的內(nèi)容如何，就必須在轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序前，將這些內(nèi)容和狀態(tài)進(jìn)行備份——即保護(hù)現(xiàn)場。中斷開始前需將有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧進(jìn)行保存，以便在恢復(fù)原來程序時使用。中斷服務(wù)程序完成后，繼續(xù)執(zhí)行原先的程序，就需把保存的現(xiàn)場內(nèi)容從堆棧中彈出，恢復(fù)積存器和存儲單元的原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場恢復(fù)。如果在執(zhí)行中斷服務(wù)時不是按上述方法進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場，就會是程序運(yùn)行紊亂，單片機(jī)不能正常工作。

2）中斷打開和中斷關(guān)閉：

在中斷處理進(jìn)行過程中，可能又有新的中斷請求到來，這里規(guī)定，現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)的操作是不允許打擾的，否則保護(hù)和恢復(fù)的過程就可能使數(shù)據(jù)出錯，為此在進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)的過程中，必須關(guān)閉總中斷，屏蔽其它所有的中斷，待這個操作完成后再打開總中斷，以便實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。

3）中斷服務(wù)程序：

既然有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容，一般以子程序的形式出現(xiàn)，所有的中斷都要轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，進(jìn)行中斷服務(wù)。

4）中斷返回：

入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，中斷返回就是被程序運(yùn)行從中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)回到原工作程序上來。在MCS-51單片機(jī)中，中斷返回是通過一條專門的指令實(shí)現(xiàn)的，自然這條指令是中斷服務(wù)程序的最后一條指令。

5）交通燈中的中斷處理流程：（1）現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)：

有特殊車輛要通過時就要進(jìn)行中斷，在中斷之前，先將交通燈中斷前情況保護(hù)好，當(dāng)中斷執(zhí)行后再恢復(fù)現(xiàn)場，包括信號燈和時間顯示電路。

（2）中斷打開和中斷關(guān)閉：

為了使特殊車輛通行按一下打開中斷開關(guān)就可以打開中斷，關(guān)閉中斷開關(guān)就關(guān)閉中斷。

（3）中斷服務(wù)程序：

有中斷產(chǎn)生，就必然有其具體的需執(zhí)行的任務(wù)，中斷服務(wù)程序就是執(zhí)行中斷處理的具體內(nèi)容：即如果南北方向有特殊車輛要求通過，南北方向轉(zhuǎn)換為綠燈，東西方向?yàn)榧t燈；如果東西方向有特殊車輛要求通過，東西方向轉(zhuǎn)換為綠燈，南北方向?yàn)榧t燈。

（4）中斷返回：

執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，即回交通燈信號回到中斷前狀態(tài)，顯示時間也和中斷前一樣。

第四章 智能交通燈軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖

智能交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖8所示：

圖8交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖

4.2 程序源代碼

見附錄

第五章 智能交通燈方案的仿真

PROTEUS嵌入式系統(tǒng)仿真軟件在設(shè)計(jì)時已經(jīng)注意到和單片機(jī)各種編譯程序的整合了，如它可以和Keil ,Wave6000等編譯模擬軟件結(jié)合使用。由于Wave6000使用方便，具備強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能。把Proteus和Wave6000結(jié)合起來調(diào)試硬件就方便多了，這里就是采用“Proteus+Wave6000”的仿真方法，具體步驟如下：

1）首先運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS，選擇Source→Define Code Generation Tool 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)如圖8所示定義代碼生成工具對話框。

圖9 定義代碼生成工具對話框

在Tool下拉列表框中選擇代碼生成工具，在這一示例中，電路中的微處理器為8051系列單片機(jī)，因此選擇ASEM51, 單擊Browse按鈕，選取Wave6000的安裝路徑。單擊OK按鈕，結(jié)束代碼生成工具的定義。

選擇Source→Add/Remove Source File 菜單項(xiàng)，將出現(xiàn)Add/Remove Source Code Files對話框，如圖10所示：

圖10添加/刪除源文件對話框

2）在Code Generation Tool 選項(xiàng)區(qū)，單擊下三角按鈕，選擇ASEM51工具 單擊New按鈕，將出現(xiàn)如圖11所示對話框。

圖11 創(chuàng)建源代碼對話框

選擇用Wave6000創(chuàng)建好的AA.ASM文件，即完成了文件的創(chuàng)建。就這樣當(dāng)用Wave6000對AA.ASM 文件進(jìn)行更改時每一次運(yùn)行PROTEUS VSM 的ISIS對電路進(jìn)行仿真時Wave6000都會對AA.ASM進(jìn)行編譯，AA.HEX文件也會隨時更新。

電路圖繪制完成后, 再添加AT89C51 的應(yīng)用程序。將鼠標(biāo)移至AT89C51 上, 單擊鼠標(biāo)右鍵使之處于選中狀態(tài), 在該器件上單擊左鍵, 打開如圖12所示的對話框。在 Program File 欄添加編譯好的十六進(jìn)制格式的程序文件AA.hex(可以接受3 種格式的文件),給AT89C51輸入晶振頻率，此處默認(rèn)為12MHZ，單擊OK 按鈕完成程序添加工作, 下面就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真了。單擊主界面下方的按鈕開始系統(tǒng)仿真。PROTEUS VSM 所進(jìn)行的是一種交互式仿真, 在仿真進(jìn)行中可以對各控制按鈕、開關(guān)等進(jìn)行操作, 系統(tǒng)對輸入的響應(yīng)會被真實(shí)的反映出來如圖13。

圖12 AT89C51添加程序文件

圖13 交通燈仿真界面

小

結(jié)

在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個過程中，我深切地體會到:實(shí)踐是理論運(yùn)用的最好檢驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們3年所學(xué)知識的一次綜合性測試和考驗(yàn)，無論是在動手能力方面還是理論知識的運(yùn)用能力方面，都使得我有了很大的提高。

經(jīng)過總結(jié)和分析，我意識到在設(shè)計(jì)程序之前，對所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資源；要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時，不能妄想一次就將整個程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題是很正常,但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為我的大學(xué)生活畫上了圓滿的句號，為我即將的工作和生活奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

致謝詞

在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了學(xué)校電子實(shí)驗(yàn)室的大力支持，為我提供了各種所需的儀器設(shè)備。感謝學(xué)校為我們安排了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們的理論知識和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)更加緊密的結(jié)合了在一起；同時又拓展了我們的知識面。同時十分感激夏老師對我的悉心指導(dǎo)和幫助，使我能夠順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從中受益匪淺，最后再次感謝老師對我的培養(yǎng)和教育！

參考文獻(xiàn)

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[10] 黃智偉： 《凌陽單片機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，北京： 北京航空航天大學(xué)出版社，2007年

附 錄

附錄A：智能交通燈控制程序：

ORG 0000H A_BIT EQU 20H;用于存放南北十位數(shù) B_BIT EQU 21H;用于存放南北十位數(shù) C_BIT EQU 22H;用于存放東西十位數(shù) D_BIT EQU 23H;用于存放東西位數(shù)

TEMP1 EQU 24H;用于存放第一二南北狀態(tài)要顯示的時間 TEMP2 EQU 25H;用于存放第一二東西狀態(tài)要顯示的時間 TEMP3 EQU 26H;用于存放第三第四南北狀態(tài)要顯示的時間 TEMP4 EQU 27H;用于存放第三第四南北狀態(tài)要顯示的時間 LJMP MAIN ORG 0003H;外部中斷0入口 LJMP INT0;跳轉(zhuǎn)到外部0中斷 ORG 0013H;外部中斷1入口 LJMP INT1;跳轉(zhuǎn)到外部1中斷 INT0: MOV A,P1;外部0中斷 PUSH ACC MOV A,P2;中斷保護(hù) PUSH ACC MOV P1,#0FFH;清除先前狀態(tài) MOV P2,#0FFH CLR P1.0 CLR P1.4;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.6 CLR P2.3 JNB P3.2 ,$;判斷是否還在中斷狀態(tài) POP ACC MOV P2,A;返回中斷前狀態(tài) POP ACC MOV P1,ACC RETI;中斷返回 INT1:MOV A,P1;外部1中斷 PUSH ACC;中斷保護(hù) MOV A,P2 PUSH ACC MOV P1,#0FFH;清除先前狀態(tài) MOV P2,#0FFH CLR P1.2 CLR P2.1 CLR P1.3;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.5 JNB P3.3 ,$;判斷是否還在中斷狀態(tài) POP ACC MOV P2,A;返回中斷前狀態(tài) POP ACC MOV P1,A RETI;中斷返回 MAIN: ORG 0100H;初始情況 MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH;滅所有燈

MOV TMOD,#55H;計(jì)數(shù)方式方式1 MOV IE,#85H;開中斷 MOV TEMP1,#20;MOV TEMP2,#25 MOV TEMP3,#25 MOV TEMP4,#20 STAR: MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH;滅所有燈 MOV A,24H;將顯示時間送A CJNE A,#20,T40T;判斷時間，選初始值

T20T:;南北通行要顯示的時間為20的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清TF0 CLR TF1;清TF1 MOV TH1 ,#0FFH;送20秒時的初始值

MOV TL1 ,#0FCH;在些設(shè)計(jì)20秒6輛為多車 MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0FCH LJMP TEMP20;跳到20秒

T40T:;南北通行要顯示的時間為40的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清TF0 CLR TF1;清TF1 MOV TH1,#0FFH;送40秒時的初始值

MOV TL1 ,#0F8H;在些設(shè)計(jì)40秒8輛為多車 MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0F8H LJMP TEMP40;跳到40秒 TEMP20:;TEMP1=20情況 SETB TR0;開始計(jì)數(shù) SETB TR1 CLR P1.2 CLR P2.1;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.3 CLR P1.5 MOV TEMP1,#20;南北要顯示的時間，MOV TEMP2,#25;東西要顯示的時間 STLOP: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR2;若顯示時間為 0跳到第二狀態(tài) NEXT: LJMP STLOP STAR2:;狀態(tài)1 SETB P1.2 CLR P1.1;南北黃燈，東西禁止通行 SETB P1.3 CLR P1.4 MOV TEMP1,#05;南北要顯示的時間，MOV TEMP2,#05;東西要顯示的時間，STLOP2: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT2;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T40;判斷南北是否多車 JB TF0 ,T40;判斷北南是否多車

MOV TEMP1,#20;少車下次顯示時間為20秒 LJMP STAR3;跳到狀態(tài)3 T40: MOV TEMP1,#40;多車下次顯示時間為40秒 LJMP STAR3;若顯示時間為 0跳到第三狀態(tài) NEXT2:LJMP STLOP2 TEMP40:;TEM=40 程序 SETB TR0;開始計(jì)數(shù) SETB TR1 CLR P1.2 CLR P2.1;南北通行，東西禁止通行 CLR P1.3 CLR P1.5 MOV TEMP1,#40;南北要顯示的時間，MOV TEMP2,#45;東西要顯示的時間 STLOP11: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT11;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR22;若顯示時間為 0跳到第二狀態(tài) NEXT11: LJMP STLOP11 STAR22:;狀態(tài)1 SETB P1.2 CLR P1.1;南北黃燈，東西禁止通行 SETB P1.3 CLR P1.4 MOV TEMP1,#05;南北要顯示的時間，MOV TEMP2,#05;東西要顯示的時間，STLOP22: ACALL DISPLAY1;調(diào)用顯示

DEC TEMP1;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP2 MOV A,TEMP1 CJNE A,#0,NEXT22;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T401;判斷是否多車 JB TF0 ,T401 MOV TEMP1,#20;少車下次顯示時間為20秒 LJMP STAR3 T401:MOV TEMP1,#40;多車下次顯示時間為40秒 LJMP STAR3;若顯示時間為 0跳到第三狀態(tài) NEXT22:LJMP STLOP22 STAR3: MOV A,26H CJNE A,#25,T40T1;判斷時間，選初始值

T20T1:;南北通行要顯示的時間為20的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;清溢出位 CLR TF1 MOV TH1 ,#0FFH;給初值 MOV TL1 ,#0FCH MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0FCH LJMP TEMP320 T40T1:;南北通行要顯示的時間為40的計(jì)數(shù)器初始值 CLR TF0;CLR TF1 MOV TH1,#0FFH;給初值 MOV TL1 ,#0F8H MOV TH0 ,#0FFH MOV TL0 ,#0F8H LJMP TEMP340 TEMP320:;狀態(tài)三

SETB TR1;南北停止計(jì)數(shù) SETB TR0;東西開始計(jì)數(shù)

SETB P1.1;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.0 SETB P1.5 CLR P1.6 SETB P2.1 CLR P2.3 MOV TEMP3,#25;南北要顯示的時間，MOV TEMP4,#20;東西要顯示的時間，STLOP33: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT33;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR34;若顯示時間為 0跳到第四狀態(tài) NEXT33:LJMP STLOP33 STAR34:;狀態(tài)四 SETB P2.3 CLR P2.2 SETB P1.6;東西黃燈，南北禁止通行 CLR P1.5 MOV TEMP3,#05;南北要顯示的時間，MOV TEMP4,#05;東西要顯示的時間，STLOP34: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT34;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T402 JB TF0 ,T402 MOV TEMP3,#25 LJMP STAR T402: MOV TEMP3,#45 LJMP STAR NEXT34: LJMP STLOP34 TEMP340 : SETB TR1;南北停止計(jì)數(shù) SETB TR0;東西開始計(jì)數(shù)

SETB P1.1;東西通行，南北禁止通行 CLR P1.0 SETB P1.1 CLR P1.0 SETB P1.5 CLR P1.6 SETB P2.1 CLR P2.3 MOV TEMP3,#45;南北要顯示的時間，MOV TEMP4,#40;東西要顯示的時間，STLOP43: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP4 CJNE A,#0,NEXT43;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) LJMP STAR44;若顯示時間為 0跳到第四狀態(tài) NEXT43:LJMP STLOP43 STAR44:;狀態(tài)四 SETB P2.3 CLR P2.2 SETB P1.6;東西黃燈，南北禁止通行 CLR P1.5 MOV TEMP3,#05;南北要顯示的時間，MOV TEMP4,#05;東西要顯示的時間，STLOP44: ACALL DISPLAY;調(diào)用顯示

DEC TEMP3;時間夠一秒顯示時間減1 DEC TEMP4 MOV A,TEMP3 CJNE A,#0,NEXT44;若顯示時間不為0保持現(xiàn)在狀態(tài) JB TF1 ,T403 JB TF0 ,T403 MOV TEMP3,#25 LJMP STAR T403: MOV TEMP3,#45 LJMP STAR NEXT44: LJMP STLOP44;顯示 DISPLAY1: MOV A,TEMP1;將南北要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV B_BIT,A;將A放到20H MOV A_BIT,B;將B放到21H MOV A,TEMP2;將東西要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV C_BIT,A;將A放到22H MOV D_BIT,B;將B放到23H MOV DPTR ,#NUMT;MOV R0,#2;R0=2 DPL11: MOV R1,#250;R1=250 DPLOP1: MOV A,A_BIT;將南北要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示南北10位數(shù) CLR P2.7 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.7;滅南北10位數(shù)

MOV A,B_BIT;將南北要顯示的個位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示南北個位數(shù) CLR P2.6 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.6;滅南北個位數(shù)

MOV A,C_BIT;將東西要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西10位數(shù) CLR P2.5 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.5;滅東西10位數(shù)

MOV A,D_BIT;將東西要顯示的個位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西東西位數(shù) CLR P2.4 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.4;滅東西個位數(shù) DJNZ R1,DPLOP;循環(huán)掃描 DJNZ R0,DPL1 RET；;等待1秒返回 顯示 DISPLAY: MOV A,TEMP3;將南北要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV B_BIT,A;將A放到20H MOV A_BIT,B;將B放到21H MOV A,TEMP4;將東西要顯示的數(shù)存放到A MOV B,#10;B=10 DIV AB;A除以B商存A，余數(shù)B MOV C_BIT,A;將A放到22H MOV D_BIT,B;將B放到23H MOV DPTR ,#NUMT;MOV R0,#2;R0=2 DPL1: MOV R1,#250;R1=250 DPLOP: MOV A,A_BIT;將南北要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表 MOV P0,A;顯示南北10位數(shù) CLR P2.7 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.7;滅南北10位數(shù)

MOV A,B_BIT;將南北要顯示的個位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示南北個位數(shù) CLR P2.6 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.6;滅南北個位數(shù)

MOV A,C_BIT;將東西要顯示的10位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西10位數(shù) CLR P2.5 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.5;滅東西10位數(shù)

MOV A,D_BIT;將東西要顯示的個位數(shù)送A MOVC A,@A+DPTR;查表

MOV P0,A;顯示東西東西位數(shù) CLR P2.4 ACALL D1MS;延時1MS SETB P2.4;滅東西個位數(shù) DJNZ R1,DPLOP;循環(huán)掃描 DJNZ R0,DPL1 RET;等待1秒返回

D1MS: MOV R7,#250;1MS延時程序 DJNZ R7,$ RET；

1到10對應(yīng)電路圖數(shù)碼管表

NUMT: DB 7EH,48H,67H,6BH,59H DB 3BH,3FH,68H,7FH,7BH

中英文摘要---目錄---引言----研究現(xiàn)狀---背景----思路---整體原理---部分電路介紹--程序介紹----總結(jié)---------------謝詞==參考文獻(xiàn)===附件 可以聯(lián)系我，有程序。仿真，原理圖，等

.南北方向綠燈和東西方向綠燈不能同時亮，如果同時亮，則立刻關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并報(bào)警。同理，東西向綠燈與南北向轉(zhuǎn)彎燈也不能同時亮。

2.南北及南北轉(zhuǎn)彎紅燈亮并保持40秒，同時東西綠燈亮，但只保持35秒，到35秒時東西綠燈閃3次（每周期為1秒）后熄滅，繼而東西黃燈亮，并保持2秒，到2秒后，東西黃燈滅，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅和南北綠燈亮；南北轉(zhuǎn)彎紅燈繼續(xù)亮著。

3.東西及南北轉(zhuǎn)彎紅燈亮并保持30秒，同時南北綠燈亮，但只保持25秒，到25秒時南北綠燈閃亮3次（每周期1秒）后熄滅，繼而南北黃燈亮，并保持2秒，到2秒后，南北黃燈滅，南北紅燈亮，同時南北向轉(zhuǎn)彎紅燈滅，綠燈亮。

4.南北向轉(zhuǎn)彎綠燈亮25秒，同時南北向和東西向紅燈亮并保持25秒，待南北向轉(zhuǎn)彎綠燈亮25秒后，紅燈亮起，東西向紅燈滅，綠燈亮，并保持35秒，南北向紅燈繼續(xù)亮著，后接2.中繼續(xù)循環(huán)。

5.各燈能手動控制也能自動轉(zhuǎn)換，并且能周而復(fù)始的進(jìn)行工作。緒論

1.1 道路交通控制的發(fā)展背景

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化速度加快，機(jī)動車輛占有量急劇增加，由此引發(fā)出日益嚴(yán)重的交通問題：交通擁擠甚至堵塞，交通事故頻繁，空氣和噪聲污染嚴(yán)重，公共運(yùn)輸系統(tǒng)效率下降等。解決這一問題通常有兩種辦法，一種是修路造橋，這對道路交通狀況的改善是一種最直接的辦法，但它需要巨額的投資，且在城市中心區(qū)受拆遷的限制，很難實(shí)施．另一種是在現(xiàn)有的道路交通條件下，實(shí)施交通控制和管理，充分發(fā)揮現(xiàn)有道路的通行能力，大量事實(shí)已經(jīng)證明這種方法的有效性。

通常，一個經(jīng)驗(yàn)豐富的交通警察能在極短的時間內(nèi)把一個交叉路口的交通阻塞緩解或解除，但他的作用范圍往往局限于單個交叉路口。而現(xiàn)代的道路交通非常復(fù)雜，常常是幾個或幾十個甚至是成百上千個路口互相關(guān)聯(lián)，在這種情況下，任何一個經(jīng)驗(yàn)豐富的交通警察都無能為力了．因此，人們越來越關(guān)注把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)用于交通管理，從而促進(jìn)了交通自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展。

1.2 道路交通控制的目的和作用

道路交通控制的目的可定義為：在確定的行政規(guī)定約束下，采用合適的營運(yùn) 方法來確保公共和私人運(yùn)輸方式具有最佳的交通運(yùn)行狀態(tài)。圍繞這一目的研制出的道路交通控制系統(tǒng)，把受控對象看成一個整體，采用對交通流科學(xué)地時間分割的方法，最大限度地保證交通流運(yùn)動的連續(xù)性，使受控區(qū)域的交通流減少沖突，同時平穩(wěn)地、有規(guī)則地運(yùn)動。道路交通控制的作用主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

（1）改善交通秩序，增加交通安全。

（2）減少交通延誤，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（3）降低污染程度，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。（4）節(jié)省能源和土地消耗。

1.3 我國城市交通特點(diǎn)分析

人、車、路是構(gòu)成城市交通的三大要素，要探討我國城市交通特點(diǎn)，必須從分析這三大要素的基本特點(diǎn)著手。

1.3.1 人的交通素質(zhì)

人是交通的主體，與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國人的社會交通意識還沒有真正形成，少數(shù)領(lǐng)導(dǎo)部門交通觀念淡薄，對城市交通建設(shè)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要性認(rèn)識不足，交通政策時有失誤。機(jī)動車駕駛員文化水平低，又缺乏系統(tǒng)訓(xùn)練，尤其缺乏心理素質(zhì)，感知能力和判斷能力的培養(yǎng)，因而，對人，車的運(yùn)動特征不能很好掌握。行人與非機(jī)動車駕駛員普遍不懂，甚至漠視交通法規(guī)。交通管理人員交通工程和心理學(xué)知識貧乏，感知，分析交通信息和處理特發(fā)性事件的能力不強(qiáng)。總的來看，我國人的交通素質(zhì)距離現(xiàn)代化城市交通要求還相差甚遠(yuǎn)，而交通與人密切相關(guān)，城市交通中出現(xiàn)的問題幾乎都離不開人的因素，因此，想方設(shè)法提高全社會的文化素質(zhì)，健全交通法規(guī)，加強(qiáng)交通宣傳教育，增強(qiáng)人的社會交通意識，培養(yǎng)良好的交通習(xí)慣，使參與交通的每個人都認(rèn)識到交通的重要性，自覺順應(yīng)交通規(guī)律，是建立我國城市交通控制系統(tǒng)，使之有效運(yùn)行的前提條件。

1.3.2 城市道路狀況

路是交通的物質(zhì)基礎(chǔ)，有路才能通車，行人。我國是一個文明古國，許多城市已有上千年的歷史，城市布局和道路結(jié)構(gòu)是在漫長的歷史進(jìn)程中逐步形成的，近幾年雖然作了些改建和擴(kuò)建，但畢竟還難以沖破原來的基本格局。我國城市道路普遍存在的弊端是：

（1）路網(wǎng)密度低

（2）交通干道少

（3）路口平面交叉

1.3.3 我國城市交通的特殊性

道路狀況與車輛狀況的綜合作用形成了我國城市交通的特殊性，主要表現(xiàn)是：

城市路網(wǎng)稀，干道少，間距大，市區(qū)人口稠密，出行需求集中，迫使車輛集中于少數(shù)干道上行駛。至于中小城市，干道特征更為明顯，往往只有一兩條干道貫穿全市，而其他支路上交通量極小。從流量變化情況來看，除外圍過境干道外，都是有一定規(guī)律的，高峰小時基本上都集中在幾個時段內(nèi)。

我國城市機(jī)動車車種繁雜，從50年代的老式車到80年代的新型車，從大貨車到小轎車 30 都在一個平面上行駛，不少城市拖拉機(jī)還是一種主要運(yùn)輸工具，前面一輛舊車擋道，尾隨的新型車只能跟著爬行，過交叉口時經(jīng)常出現(xiàn)啟動慢的車擋住啟動快的車，使交通工程師精心設(shè)計(jì)的交通配時方案不能很好發(fā)揮效益。

1.4 我國城市交通控制策略探討

本著不盲目照搬現(xiàn)成系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，或一味追求控制策略與原理的新穎性，而是根據(jù)我國城市交通的實(shí)際情況，從簡從易，逐步完善的原則，我國城市交通控制策略宜采取：

（1）根據(jù)干道特征明顯的特點(diǎn)，系統(tǒng)以線控制為主。

（2）根據(jù)干線上交通流有規(guī)律可循的特點(diǎn)，系統(tǒng)以定時控制為主。

（3）根據(jù)車種混雜和路網(wǎng)稀，路口間距相差懸殊，難以建立精確交通預(yù)測模型的特點(diǎn)，系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)路口應(yīng)變能力，強(qiáng)化感應(yīng)控制功能。

（4）根據(jù)機(jī)非混合交通特點(diǎn)，系統(tǒng)要處理好自行車交通，常用的方法有： 1）實(shí)現(xiàn)自行車與機(jī)動車的分離

自行車與機(jī)動車的突出矛盾在于混行，要在我國現(xiàn)有道路基礎(chǔ)上，開辟出規(guī)模龐大的自行車道路網(wǎng)是不現(xiàn)實(shí)的，但各城市確有許多小街小巷可利用，對它們進(jìn)行合理規(guī)劃，造成自行車專用道，消除或減少自行車與機(jī)動車的相互干擾是可能的。

2）增設(shè)左轉(zhuǎn)相位

對機(jī)動車干擾最大的是 左 轉(zhuǎn)自行車，在自行車高峰時，對左 轉(zhuǎn)自行車流較大的路口增設(shè) 左 轉(zhuǎn)相位，時間不需很長便可利用自行車啟動，疏散快的特點(diǎn)，使左轉(zhuǎn)自行車基本通過。

3）控制信號分時使用

自行車與機(jī)動車高峰出現(xiàn)時間是交錯的，在自行車高峰期間，自行車是構(gòu)成交通流的主體，系統(tǒng)進(jìn)行信號配時優(yōu)化時，可優(yōu)先考慮自行車。

（5）可能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

確定系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要是依據(jù)系統(tǒng)控制策略要求，系統(tǒng)成本分析和城市的財(cái)政承受能力，同時也要受到系統(tǒng)管理維護(hù)人員技術(shù)水平的制約?？v合考慮，我國城市采用兩級控制結(jié)構(gòu)為宜，即由中心計(jì)算機(jī)和終端——交通信號控制器組成，信號配時方案存于終端中，終端將處理好的檢測器數(shù)據(jù)和交叉口工作狀態(tài)數(shù)據(jù)定時傳送至中心計(jì)算機(jī)，中心計(jì)算機(jī)經(jīng)優(yōu)化計(jì)算后給出下一個配時方案指令，由交通信號控制器執(zhí)行。這種結(jié)構(gòu)形式的突出優(yōu)點(diǎn)是：

1）減少數(shù)據(jù)傳輸量，控制中心與終端間只需低容量傳輸系統(tǒng)即可有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

2）主要控制和處理功能由終端——交通信號控制器完成，大大減輕了中心計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，只要配置功能稍強(qiáng)的微機(jī)系統(tǒng)即可建成一個相當(dāng)規(guī)模的控制系統(tǒng)。

按上述設(shè)想建立起來的將是一個旨在解決機(jī)非混合交通問題，以線控制為主，方案選擇型實(shí)時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)。

（6）可能出現(xiàn)的動向

1）系統(tǒng)功能的縮小

我國建制市370多個，絕大多數(shù)還難以投入足夠的資金建立一個功能齊備的控制系統(tǒng)，從幾個引進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)施情況來看，并不需要，實(shí)際上也沒有用到這些系統(tǒng)的全部功能，因此，系統(tǒng)發(fā)展的一個可能趨勢是系統(tǒng)功能的縮小，國外也提出了基本系統(tǒng)的概念，基本系統(tǒng)不以交通應(yīng)答作為基本設(shè)計(jì)依據(jù)，只是按照一天內(nèi)劃分的時段或根據(jù)控制中心的人工干預(yù)執(zhí)行簡單的時間表，因而不需車輛檢測器和大量的數(shù)據(jù)處理。功能縮小后的系統(tǒng)不需配置動態(tài)地圖顯示板等外圍設(shè)備，便于控制中心主機(jī)微機(jī)化，耗資少，使用方便，對我國大中城市有很吸引力。

2）交通信號控制器微機(jī)化、系列化

我國有2000多個縣，每個縣都有幾個城鎮(zhèn)，計(jì)算機(jī)區(qū)域控制目前對這些小城市來說是不現(xiàn)實(shí)的，以微機(jī)為基礎(chǔ)的交通信號控制器功能靈活，便于實(shí)現(xiàn)無電纜協(xié)調(diào)控制，必將成為小城市交通控制的主體。大中小城市對信號控制器的使用要求不同，對交通信號控制器的微機(jī)化，系列化勢在必行。

本論文正是以此為出發(fā)點(diǎn)，對單片機(jī)控制的交通信號燈模型作了較詳盡的介紹。

第三篇：智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

石河子大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文獻(xiàn)綜述

課題名稱： 智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號：

學(xué) 院： 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級： 電子信息工程 指導(dǎo)教師： 職 稱： 副教授

完成日期： 二○一五年一月九日

文獻(xiàn)綜述

前言：

隨著人口快速的增多，交通工具爆炸性的發(fā)展，以及道路資源有限性，交通控制就應(yīng)運(yùn)而生，在人類的生活、工作環(huán)境中，交通扮演著極其重要的角色，人們的出行都無時無刻與交通息息相關(guān)。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來，工業(yè)發(fā)展帶動整個交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，從而催生了單獨(dú)的交通控制學(xué)問與管理機(jī)構(gòu)。

交通控制系統(tǒng)是近現(xiàn)代社會隨著物流、出行等交通發(fā)展產(chǎn)生的一套獨(dú)特的公共管理系統(tǒng)。要保證高效安全的交通次序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過一定的科技手段加以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)代人類科學(xué)技術(shù)，特別是電子科技的發(fā)展和成熟能比較好的解決系統(tǒng)建立中軟硬件方面要求的科技難題。目前交通控制方面的研究能完全實(shí)現(xiàn)自動智能化，甚至將整個區(qū)域整合成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)范圍，還能根據(jù)正常時段以及突發(fā)時段的情況進(jìn)行科學(xué)的自動調(diào)整。交通對于社會的工業(yè)發(fā)展和人類的生活生產(chǎn)中有著十分重要的意義。隨著單片機(jī)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，自動檢測領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化，交通監(jiān)控方面的研究有了明顯的進(jìn)展，并且必將以其優(yōu)異的性能比，逐步取代傳統(tǒng)的交通控制措施。

正文

1.交通控制系統(tǒng)的發(fā)展

城市進(jìn)路交通自動控制系統(tǒng)的發(fā)展是以城市交通信號控制技術(shù)為前導(dǎo)，與汽車工業(yè)并行發(fā)展的。在其各個發(fā)展階段，由于交通的各種矛盾不斷出現(xiàn)，人們總是盡可能地把各個歷史階段當(dāng)時的最新科技成果應(yīng)用到交通自動控制中來從而促進(jìn)了交通自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展。

早在1850年，城市交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們對安全和擁堵的關(guān)注。世界上第一臺交通自動信號燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕，1868年，英國工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺紅綠兩色的煤氣照明燈，用來控制交叉路口馬車行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號燈幾乎銷聲匿跡了近半個世紀(jì)。1914年及稍晚一些時候，美國的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號燈，它們采用電力驅(qū)動，與現(xiàn)在意義上的信號燈己經(jīng)相差無幾。1926年英國人第一次安裝和使用自動化的控制器來控制交通信號燈，這是城市交通自動控制的起點(diǎn)。

早期的交通信號燈使用“固定配時”方式實(shí)行自動控制，這種方式對于早期交通量不大的情況曾起過一定的作用。但隨著汽車工業(yè)的發(fā)展、交通流量增加、隨機(jī)變化增流強(qiáng)，采用以往那種單一模式的“固定配時”方式己不能滿足客觀需要，于是一種多時段多方案的信號控制器開始出現(xiàn)并逐步取代了傳統(tǒng)的只有一種控制方案的控制器

20世紀(jì)30年代初，美國最早開始用車輛感應(yīng)式信號控制器，之后是英國，當(dāng)時使用的車輛檢測器是氣動橡皮管檢測器。車輛感應(yīng)控制器的特點(diǎn)是它能根據(jù)檢測器測量的交通流量來調(diào)整綠燈時問的長短，使綠燈時間更有效地被利用，減少車輛在交叉口的時問延誤，比定時控制方式有更大的靈活性。車輛感應(yīng)控制的這一特點(diǎn)刺激了車輛檢測器技術(shù)的發(fā)展。繼氣動橡皮管式檢測器之后，雷達(dá)、超聲波、光電、地磁、電磁、微波、紅外以及環(huán)形線圈等檢測器相繼問世。當(dāng)今在城市道路交通自動控制、交通監(jiān)測和交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣的是環(huán)形線圈車輛檢測器。超聲波檢測器主要在日本等少數(shù)國家得到廣泛應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)為交通控制技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，更是實(shí)現(xiàn)了以一個城市或者更大地域，而非簡單的一個路口的交通總體控制系統(tǒng)。1952年，美國科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測器實(shí)現(xiàn)了對交通信號機(jī)網(wǎng)的配時方案自動選擇式信號燈控制，而加拿大多倫多市于1964年完成了計(jì)算機(jī)控制信號燈的實(shí)用化，建立了一套由IBh1650型計(jì)算機(jī)控制的交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)城市交通控制系統(tǒng)的城市。這是道路交通控制技術(shù)發(fā)展的里程碑。

可以說，在近百年的發(fā)展中，道路交通信號控制系統(tǒng)經(jīng)歷了手動到自動，從固定配時到靈活配時，從無感應(yīng)控制到有感應(yīng)控制，從單點(diǎn)控制到干線控制，從區(qū)域控制到網(wǎng)絡(luò)控制的長遠(yuǎn)過程。交通控制研究的發(fā)展，旨在解決人類交通因需求的增多而日益繁重帶來的問題，局限于進(jìn)路建設(shè)的暫時不足和交通工具的快速增長，就要使更多的車輛安全高效的利用有限的道路資源，避免因無序和搶行等無控制原因造成的不必要阻塞甚至癱瘓，另外，針對整個交通線路車輛的多少實(shí)時調(diào)整和轉(zhuǎn)移多條線路的分流也十分必要。

交通網(wǎng)絡(luò)是城市的動脈，象征著一個城市的工業(yè)文明水平。交通關(guān)系著人們對于財(cái)產(chǎn)、安全和時間相關(guān)的利益。具有優(yōu)良科學(xué)的交通控制技術(shù)對資源物流和人們出行都是十分有價值的，保證交通線路的暢通安全，才能保證出行舒暢，物流準(zhǔn)時到位，甚至是生命通道的延伸。

2.國內(nèi)外交通控制技術(shù)研究現(xiàn)狀

當(dāng)前世界各國廣泛使用的最具代表性卻有實(shí)施的城市道路交通信號控制系統(tǒng)有英國的TRANSYT與SCOOTS交通控制系統(tǒng)和澳大利亞的SCATS系統(tǒng)。信號機(jī)的發(fā)展歷程中，自適應(yīng)理論一直受到各研究機(jī)構(gòu)的歡迎，比如上面所述的SCOOTS和SCATS系統(tǒng)。最近幾年，國外仍偏向于引進(jìn)自適應(yīng)理論來對交通信號控制系統(tǒng)進(jìn)行研制，特別是美國有十幾個大學(xué)或研制機(jī)構(gòu)正在研制自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)，具有代表性的有美國亞利桑那大學(xué)研制的RHODES。

我國交通領(lǐng)域的發(fā)展起步較晚，基本是從新中國建國之后，隨著各方面的條件的成熟以及社會發(fā)展的要求，才建立及健全交通控制系統(tǒng)的，主要引用國外的交通控制系統(tǒng)。各級交通管理部門通過技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新，在中國部分大中城市里，摒棄舊有的控制方式，一些先進(jìn)的控制技術(shù)得到應(yīng)用。雖然在整體規(guī)模和層次上與世界發(fā)達(dá)國家還有不少差距，但部分領(lǐng)域技術(shù)水平已處于世界先進(jìn)位置。目前，我國交通控制系統(tǒng)己不單單是對交叉口信號燈進(jìn)行控制，而是集交叉口信號的控制和干線控制以及現(xiàn)代城市高速公路交通控制于一體的混合型交通，實(shí)現(xiàn)區(qū)域信號控制和城市高速公路集成控制。

3.交通控制存在的問題

目前，城市交通控制還存在如下問題:(1)隨著城市機(jī)動車增長速度加快的同時，城市道路建設(shè)規(guī)模也在加大，我國城市普遍存在進(jìn)路密度，進(jìn)路面積率偏低的問題，這是我國城市尤其是大城市進(jìn)路交通出現(xiàn)問題的一個重要原因。我國城市道路的密度只有6.8k.每平方千米，而在20世紀(jì)80年代，世界發(fā)達(dá)國家就己到達(dá)20km每平方千米。20世紀(jì)90年代，我國部分城市道路面積率，北京為5.9%，上海為6.4%，而國外東京為13.8%，巴黎為25%}普遍高于我國。近幾年，國家雖不斷加大城市道路建設(shè)的力度，但仍趕不上車輛的增長速度，且與世界其他國家相比，差距仍很大。

(2)出租車以及公交的發(fā)展運(yùn)營情況并不盡如人意，雖然車輛和線路長度增長，但運(yùn)營速度成了瓶頸，新增的運(yùn)力被運(yùn)輸效率低下所抵消。

(3)交通管理方面水平還欠發(fā)展，隨著交通需求越來越旺盛，而我國城市中小交通管理和交通安全的現(xiàn)代化設(shè)施卻做得不足。在車輛、道路和交通管理系統(tǒng)，城市交通信號控制系統(tǒng)，城市交通管制中應(yīng)用人工智能技術(shù)、信息采集和信息提供技術(shù)等方面都與發(fā)達(dá)國家有很大差距。近幾年，雖然有部分城市研究和引進(jìn)一些國外先進(jìn)的交通信號管理系統(tǒng)，但是由于交通管理設(shè)施不足等原因，我國交通事故率居高不下。城市車流行駛速度逐年下降，目前不少城市交通運(yùn)量年年增長，但運(yùn)輸速度普遍下降，這都源于交通通行不佳。

針對我國城市交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問題，應(yīng)采取如下對策:借鑒國外城市交通管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)建立城市交通管理體制的重要性，提出加強(qiáng)城市交通研究的交通規(guī)劃，建立穩(wěn)定的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的資金出道，實(shí)行公交優(yōu)先政策，建立先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)等。

4.交通控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

綜合分析國內(nèi)外先進(jìn)的城市交通控制系統(tǒng)，結(jié)合我國城市道路及交通的實(shí)際情況，同時也對今后城市交通與道路建設(shè)的發(fā)展的前瞻性考量，我國道路智能交通控制系統(tǒng)的發(fā)展模式應(yīng)具有如下功能：

(1)多模式化。首先從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上吸收集中式SCOOT、分布式SCAT等智能交通系統(tǒng)的長處，在控制范圍內(nèi)各個區(qū)域采用靈活可轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)交通流的區(qū)域變化而改變。此外，充分根據(jù)不同地區(qū)實(shí)時交通情況，對路口能力最大、延遲時間最短等作為遴選不同系統(tǒng)的參考標(biāo)準(zhǔn)。

(2)智能化。隨著信息技術(shù)的高度發(fā)展，作為道路交通控制系統(tǒng)所承擔(dān)的工作不僅僅是對交通流的引導(dǎo)，更承擔(dān)了諸如為車輛提供道路交通信息的職能，利用對車輛的CPS誘導(dǎo)，使道路通行更加順暢。3)最優(yōu)化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和優(yōu)化理論的發(fā)展，模型算法的求解和交通模型的建立就有可能獲得最優(yōu)解并建立最佳模型。當(dāng)我們建立整個交通路網(wǎng)的動態(tài)交通分配模型和整體優(yōu)化模型并求最優(yōu)解，從而達(dá)到對路口的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整進(jìn)而實(shí)現(xiàn)某個地域范圍內(nèi)對交通流進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào)控制就成為可行口

(4)規(guī)整化。任何控制系統(tǒng)部是立足于具體的道路和交通條件，所以采用道路的方法和疏導(dǎo)交通流的方法對控制系統(tǒng)會有很大的參考作用.我國在建立完整的道路交通控制系統(tǒng)之前，必須針對進(jìn)路狀況和交通流做出若干種交通疏導(dǎo)預(yù)案和進(jìn)路使用預(yù)案，從而使交通和進(jìn)路更加規(guī)整。

(5)通用性和模塊化。根據(jù)計(jì)算科學(xué)的發(fā)展，我國在制定和實(shí)施智能交通控制系統(tǒng)時必須在硬件設(shè)計(jì)和軟件編程上采用通用化和模塊化，有利于將來的逐步升級和換代。

5.交通燈控制系統(tǒng)方案比較

交通控制系統(tǒng)有許多方案:PLC交通控制系統(tǒng)、單片機(jī)交通控制系統(tǒng)等。(1)PLC具有以下特點(diǎn)

PLC(Programmable Logic Controller)可編程邏輯控制器，是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。采用梯形圖、助記符、功能圖等編程語言，完成邏輯運(yùn)算、順序控制、記數(shù)、定時、計(jì)算及模擬量處理等功能。具有光電隔離的輸入輸出端子，可代替大量的定時器、記數(shù)器、繼電器，具有極高的可靠性。通過各種擴(kuò)展模塊，可增加輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，增加模擬量功能如可直接接熱電偶等，增加通信功能及特殊通信協(xié)議等，具有較高的使用靈活性。PLC包括操作系統(tǒng)及強(qiáng)電的光電隔離的輸入/輸出，方便應(yīng)用并具有極高的可靠性與抗干擾能力、擴(kuò)展能力及使用方便性。但是相對于它強(qiáng)大的功能而言，價格也是十分昂貴的。(2)單片機(jī)具有以下特點(diǎn)

單片計(jì)算機(jī)是將電子計(jì)算機(jī)的基本環(huán)節(jié)，如:CPU，存儲器，總線，輸入輸出接口等，采用集成電路技術(shù)集成在一片硅基片上。由于單片計(jì)算機(jī)體積很小(僅手指般大小)，功能強(qiáng)(控制功能強(qiáng)大、指令簡單等)，它還具有抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、電磁輻封小、更新?lián)Q代速度慢等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛用于電子設(shè)備中作控制器之用。

城市交通是一個高度綜合而又復(fù)雜的問題，必須從政策、機(jī)構(gòu)、體制、管理、收費(fèi)價格、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投資各個方面同時入手解決。單片機(jī)具有抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、電磁輻射小等優(yōu)點(diǎn)，但是它的價格相對于PLC來說就便宜的多。因此，本文中采用單片機(jī)作為交通燈控制系統(tǒng)。

6.單片機(jī)交通控制系統(tǒng)主要研究的內(nèi)容

基于整個交通控制系統(tǒng)的發(fā)展情況，本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行如下方面的研究:用智能、集成，且功能強(qiáng)大的單片機(jī)芯片為控制中心，設(shè)計(jì)出一套十字路口的交通控制系統(tǒng)，以指揮該路口的實(shí)時通行狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中將采用8051系列單片機(jī)交通控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多時段多相位的交通控制目的。

8051單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)由8051單片機(jī)、交通燈顯示、車流量檢測及調(diào)整、緊急處理、時間模式手動設(shè)置等模塊組成。系統(tǒng)除基本交通燈功能外，還具有通行時問手動設(shè)置、可倒計(jì)時顯示、急車強(qiáng)行通過、車流量多時段調(diào)整、多相位、交通異常狀況判別及處理等相關(guān)功。本設(shè)計(jì)主要做了以下幾方面的工作:(1)確定系統(tǒng)交通控制的總體設(shè)計(jì)，包括:十字路口具體的通行禁行方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)擁有的各項(xiàng)功能。本設(shè)計(jì)除了有信號燈狀態(tài)控制能實(shí)現(xiàn)基本的交通功能，還增加了倒計(jì)時顯示提示等?；趯?shí)際情況，又要求了對車流量多時段調(diào)整模擬功能，多相位，緊急狀況處理盲人提示音和鍵盤可設(shè)置等強(qiáng)大功能。(2)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括CPU、存儲器、顯示電路等模塊的選擇及連接，大體分配各個器件及模塊的基本功能要求。

(3)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對于本系統(tǒng)，擬采用單片機(jī)匯編語言編寫，目前己對單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況做了充足的研究，了解定時器，中斷以及延時原理。

結(jié)論

城市交通是一個高度綜合而又復(fù)雜的問題，必須從政策、機(jī)構(gòu)、體制、管理、收費(fèi)價格、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投資各個方面同時入手解決。我國城市經(jīng)濟(jì)和社會的高速發(fā)展使得社會對交通的需求急劇增加，也對此提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要保證高效安全的交通秩序，除了制定一系列的交通規(guī)則，還必須通過一定的科技手段加以實(shí)現(xiàn)。本文在對目前交通控制進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用實(shí)時調(diào)整智能化控制的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，擬將實(shí)時調(diào)整車輛通行時問的算法與單片機(jī)控制作用相結(jié)合，提出多時段多相位控制的單片機(jī)交通控制系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)基本交通燈功能、倒計(jì)時顯示、車流量多時段調(diào)整、多相位、急車強(qiáng)行通過、通行時間手動設(shè)置等功能，實(shí)現(xiàn)多時段多相位控制的以AT89C51為基礎(chǔ)的單片機(jī)交通控制系統(tǒng)。

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第四篇：基于PLC交通燈控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)概要

畢業(yè)設(shè)計(jì)題目: 交通燈畢業(yè)論文 系別:電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè) : 電氣自動化 班級:電氣自動化10-01 姓名: 指導(dǎo)教師: 【摘要】:交通信號燈的出現(xiàn),使交通得以有效管制,對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力,減少交通事故有明顯效果。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理,力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化。用可編程控制器實(shí)現(xiàn)交通燈管制的控制系統(tǒng),以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法,實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單、經(jīng)濟(jì),能夠有效地疏導(dǎo)交通,提高交通路口的通行能力。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問題的現(xiàn)狀,結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理,給出了一種簡單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)方案?？删幊绦蚩刂破髟诠I(yè)自動化中的地位極為重要,廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)。隨著科技的發(fā)展,可編程控制器的功能日益完善,加上小型化、價格低、可靠性高,在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出

1.1交通信號燈的作用和意義

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人,車,路三者關(guān)系的協(xié)調(diào),已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測,交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng),它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮中最重要的組成部分。

隨著城市機(jī)動車量的不斷增加,許多大城市如北京,上海,南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況,因此,自80年代后期,這些城市紛紛修建城市高速公路,在高速公路建設(shè)完成的初期,它們也曾有效地改善了交通狀況。然而,隨著交通量的快速增長和缺乏對高速道路的系統(tǒng)研究和控制,高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高

速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn),也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路和普通道路耦合出交通狀況的制約。所以,如何采用合適的控制方法,最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路,緩解主干道與匝道,城區(qū)與周邊地區(qū)的交通擁堵狀況,越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題, 根據(jù)交通等工藝控制要求和特點(diǎn),我們采用了日本三菱公司FX2N_48MR。三菱PLC 有小型化,高速度,高性能等特點(diǎn),三菱可編程控制器指令豐富,可以接各種輸入,輸出擴(kuò)充設(shè)備,有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備,其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的,能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。本系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程控制器(PLC對十字路口交通控制等實(shí)現(xiàn)控制。本系統(tǒng)采用PLC是基于以下四個原因:(1PLC具有很高的可靠性,抗干擾能力。通常的平均無障礙時間都在30萬小時以上;(2系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短,維護(hù)方便,改造容易,功能完善,實(shí)用性強(qiáng);(3干擾能力強(qiáng),具有硬件故障的自我檢查功能,目前空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重,為了保證交通控制的可靠穩(wěn)定,我們選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的PLC;(4近年來PLC的性能價格比有較大幅度的提高,是的實(shí)際應(yīng)用成為可能。【關(guān)鍵詞】:PLC可編程控制器、交通型號燈、可靠性高?！灸夸洝? 關(guān)鍵詞(01 第1章交通信號控制系統(tǒng)(02 1.1十字路口交通燈控制實(shí)際情況(04 1.1.1南北向(列和東西向(行主干道(04

1.1.2南北向和東西向人行道(04 1.2結(jié)合十字路口交通燈的路況模擬控制實(shí)驗(yàn)(04 1.2.1南北向(列和東西向(行主干道(04 1.2.2南北向和東西向行人道(04 1.2.3盲人安全通道控制和手動控制車流量(04 1.3流程圖(05 第2章可編程控制器程序設(shè)計(jì)(07 2.1可編程控制器選擇(07 2.2十字路口交通燈模擬控制時序圖(07 2.3可編程控制器IO端口分配(10 2.4程序設(shè)計(jì)(10 第3章總結(jié)(13 3.1難點(diǎn)分析(13 3.1.1行人道紅綠燈和主干道紅綠燈的對應(yīng)關(guān)系(13 3.1.2盲人脈沖按鍵(13 3.1.3手動車流控制按鍵的控制方式(13 3.1.4交通燈閃亮問題(13 3.2調(diào)試錯誤與修改方法(13 3.3PLC智能化控制交通燈的方法(13

3.4收獲與感悟(14 致謝(14 參考文獻(xiàn)(14 第1章交通燈信號控制系統(tǒng) 1.1 十字路口交通燈控制實(shí)際情況

a.南北主干道:直行綠27S、直行綠閃3S、左轉(zhuǎn)綠10S、左轉(zhuǎn)綠閃3S、黃2S、紅45S;b.東西人行道:紅45S、綠27S、綠閃3S、紅60S;c.東西主干道:紅45S、直行綠27S、直行綠閃3S、左轉(zhuǎn)綠10S、左轉(zhuǎn)綠閃3S、黃2S;d.南北人行道:綠27S、綠閃3S、紅60S;e.循環(huán)控制方式;f.交通燈變化順序表(單循環(huán)周期90秒。1.1.1 南北向(列和東西向(行主干道

南北向(列和東西向(行主干道均設(shè)有直行綠燈27S,直行綠燈閃亮3S,左行綠燈10S,左轉(zhuǎn)綠閃3S,黃燈2S和紅燈45S。當(dāng)南北主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r,東西主干道應(yīng)依次點(diǎn)亮直行綠燈,直行綠燈閃,左轉(zhuǎn)綠燈,左轉(zhuǎn)綠燈閃亮和黃燈;反之,當(dāng)東西主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r,南北主干道依次點(diǎn)亮直行綠燈,直行綠燈閃,左轉(zhuǎn)綠燈,左轉(zhuǎn)綠燈閃亮和黃燈。1.1.2南北向和東西向人行道

南北向和東西向人行道均設(shè)有通行綠燈和禁行紅燈。南北人行道通行綠燈應(yīng)在南北主干道直行綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮,當(dāng)南北主干道直行綠燈閃亮?xí)r南北行人道綠燈也

要對應(yīng)閃亮,其它時間為紅燈。東西人行道通行綠燈于東西主干道直行綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮,當(dāng)東西主干道直行綠燈閃亮是東西行人道綠燈也要對應(yīng)閃亮,其它時間為紅燈。

1.2結(jié)合十字路口交通燈的路況模擬控制實(shí)驗(yàn)

在PLC交通燈模擬模塊中,主干道東西南北每面都有3個控制燈,分別為: ●禁止通行燈(亮?xí)r為紅色 ●準(zhǔn)備禁止通行燈(亮?xí)r為黃色 ●直通燈(亮?xí)r為綠色

另外行人道東西南北每面都有2個控制燈,分別為: ●禁止通行燈(亮?xí)r為紅色 ●直通燈(亮?xí)r為綠色

結(jié)合十字路口交通燈實(shí)際情況設(shè)計(jì)交通燈模擬控制系統(tǒng)如下: 當(dāng)交通燈系統(tǒng)啟動開關(guān)接通時。1.2.1南北向(列和東西向(行主干道

南北向(列和東西向(行主干道均設(shè)有綠燈 10S,綠燈閃亮2S(亮0.1 滅0.1,黃燈2S和紅燈14S。當(dāng)南北主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r,東西住干道應(yīng)依次點(diǎn)亮綠燈,綠燈閃亮,黃燈,反之,當(dāng)東西主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r,南北主干道依次點(diǎn)亮綠燈,綠燈閃,黃燈。

1.2.2南北向和東西向行人道

南北向和東西向行人道均設(shè)為通行綠燈和禁行紅燈。南北人行道通行綠燈應(yīng)在南北主干道綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮,當(dāng)南北主干道綠燈閃亮和黃燈點(diǎn)亮?xí)r南北行人道綠燈也要對應(yīng)閃亮,其它時間為紅燈。東西行人道通行綠燈于東西主干道綠燈點(diǎn)亮是點(diǎn)

亮,當(dāng)東西主干道綠燈閃亮和黃燈點(diǎn)亮?xí)r東西行人道綠燈也要對應(yīng)閃亮,其它時間為紅燈。

1.2.3盲人安全通道控制和手動控制車流量

除此之外另設(shè)兩個功能,使用10個脈沖開關(guān)。實(shí)現(xiàn)讓盲人可以方便通過十字路口和手動控制車流量。其中8個安裝在人行道的兩邊當(dāng)東西方向行走的盲人要過馬路的時候,按下脈沖開關(guān)東西向行人道綠燈亮起,南北向主干道紅燈閃亮,延遲10秒恢復(fù)原來的控制系統(tǒng)。南北向脈沖開關(guān)對應(yīng)東西向功能相同,另外兩個脈沖開可以控制車流量,當(dāng)東西向主干道等待車量較多的時候,按下東西向控制脈沖開關(guān),東西向主干道延長綠燈點(diǎn)亮?xí)r間到15秒。東西向行人道綠燈也要對應(yīng)延長。南北向脈沖開關(guān)對應(yīng)東西向功能相同。

1.3 流程圖 啟動開關(guān)

東西綠燈亮 東西綠燈閃 東西黃燈亮 東西紅燈亮 東西主干道 10S 2S 2S 14 南北紅燈亮 南北綠燈亮 南北綠燈閃 南北黃燈亮 南北主干道 14S 10S 2S 2S 啟動開關(guān)

南北紅燈亮 南北綠燈 南北綠燈閃 14S 10S 4S 東西綠燈亮 東西綠燈閃 東西紅燈亮 10S 4S 14S 東西行人道 南北行人道 結(jié)束 結(jié)束

交通燈模擬控制系統(tǒng)流程圖 啟動開關(guān) 按下脈沖開關(guān)

原來控制循環(huán)系統(tǒng)

行人道綠燈點(diǎn)亮,主干道紅燈閃亮 結(jié)束 Y N 啟動開關(guān) 按下脈沖開 關(guān)

對應(yīng)方向綠燈點(diǎn)亮?xí)r間延長到15秒,另一方向紅燈點(diǎn)亮延長到15秒 再次按下啟動 開關(guān)

按此次控制方式進(jìn)行循環(huán) 原來方式控制系統(tǒng) 結(jié)束 Y N Y

N 手動控制車流量流程圖 第2章 可編程控制器程序設(shè)計(jì) 2.1 可編程控制器選擇

本次交通燈設(shè)計(jì)用的是來自O(shè)MRON 的CPM1A-30CDR-A 可編程控制器。產(chǎn)品規(guī)格:CPM1A CPU 單元CPM1A 在編程環(huán)境等方面,它不僅具備了以往的小型PLC 所具有的功能,盡可能使安裝空間最小化,并實(shí)現(xiàn)了具有10點(diǎn)-100點(diǎn)輸入輸出點(diǎn)數(shù)的彈性構(gòu)成。而且還可 連接可編程控制終端,創(chuàng)造了尚無前例的靈活運(yùn)用。它不僅可以替代繼電器控制柜,就是作為小型控制器或在傳感器應(yīng)用中,亦能適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場不同的需求AC 電源輸入,繼電器輸出,能加擴(kuò)展單元。

2.2 十字路口交通燈模擬控制時序圖 啟動 行人道綠燈 2S 10S 盲人脈沖按鍵控制時序圖 和此行人道相交叉的主干道紅燈 啟動 南北紅 東西綠

東西紅 南北綠 4S 14S 啟動

南北紅東西綠 東西黃東西紅 南北綠南北黃 10S 2 S 2 S 10S 2 S 2 S 14S 10S 2 S 2 S

ON OFF 十字路口主干道交通燈模擬控制時序圖 南北紅東西綠 東西黃東西紅 南北綠南北黃 15 2 S 2 S 10S 2 S 2 S 14S 15 2 S 2 S 東西向綠燈延時時序圖 啟

動 OFF ON 2.3 可編程控制器I/O 端口分配 啟動開關(guān) 0000 停止開關(guān)

0001 東西主干道綠燈 1000 東西主干道黃燈 1001 東西主干道紅燈 1002 南北主干道綠燈 1003 南北主干道黃燈 1004 南北主干道紅燈 1005 東西行人道綠燈 1100 東西行人道紅燈 1101 南北行人道綠燈

1102 南北行人道紅燈 1103 東西向綠燈延遲控制按鈕 0004 南北向綠燈延遲控制按鈕 0005 東西盲人脈沖按鈕

0003 南北盲人脈沖按鈕 0002 2.4 程序設(shè)計(jì) 0 LD 0000 1 OR 20300 2 AND-NOT 0001 3 AND-NOT 20000 4 OUT 20300 LD 20300 6 AND-NOT 20001 7 AND-NOT 20203 8 OUT 20301 PLC 0000 0001 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1100 1101 1102 1103 交通燈控制PLC I/O 端口 0002 0003 0004 0005 9 LD 20301 10 OR TIM 005 11 OR TIM 027 12 OR 20000 13 AND-NOT TIM 002 14 AND-NOT 20103 15 AND-NOT 0001 16 OUT 20000 17 TIM 000 #100 18 TIM 001 #120 19 TIM 002 #140 20 LD TIM 002 21 OR 20001 22 OR TIM 018 23 AND-NOT TIM 005 24 AND-NOT 0001 25 AND-NOT 20203 26 OUT 2001 TIM 003 #100 28 TIM 004 #120 29 TIM 005 #140 30 LD 0004 31 OR 20100 32 AND-NOT 0000 33 AND-NOT 0005 34 AND-NOT 0001 35 OUT 20100 36 LD 20100 37 AND 20105 38 OUT 20102 39 LD TIM 005 40 OR TIM 027 41 OUT 20105 42 LD 20102 43 OR 20103 44 AND-NOT 0001 45 AND-NOT TIM 018 46 OUT 20103 47 TIM 016 #150 48 TIM 017 #170 49 TIM 018 #190 50 LD 0005 51 OR 20200 52 AND-NOT 0001 53 AND-NOT 0000 54 AND-NOT 0004 55 OUT 20200 56 LD TIM 002 57 LD TIM 018 58 OUT 20205 59 LD TIM 20200 60 AND 20205 61 OUT 20202 62 LD 20202 63 OR 20203 64 AND-NOT 0001 65 AND-NOT 027 66 OUT 20203 67 TIM 025 #150 68 TIM 026 #170 69 TIM 027 #190 70 LD 20000 71 AND-NOT TIM 000 72 LD 20103 73 AND-NOT TIM 016 74 OR LD 75 AND-NOT 0001 76 OUT 20002 77 LD TIM 000 78 AND-NOT TIM 001 79 LD TIM 016 80 AND-NOT TIM 017 81 OR LD 82 AND-NOT 20004 83 AND-NOT 0001

OUT 20003 85 TIM 006 #002 86 LD TIM 006 87 OR TIM 008 88 OR TIM 010 89 OR TIM 009 90 OR 20004 91 AND-NOT TIM 007 92 AND-NOT 0001 93 OUT 20004 94 TIM 007 #002 95 LD 20002 96 OR 20003 97 AND-NOT 0001 98 AND-NOT 20009 99 OUT 1000 100 LD TIM 001 101 AND-NOT TIM 002 102 LD TIM 017 103 AND-NOT TIM 018 104 OR LD 105 AND-NOT 20009 106 AND-NOT 0001 107 OUT 1001 108 LD 20000 109 AND-NOT TIM 002 110 LD 20103 111 AND-NOT TIM 018 112 OR LD 113 AND-NOT 20009 114 AND-NOT 0001 115 OUT 1103 116 LD20000 117 AND-NOT TIM 002 118 LD 20103 119 AND-NOT TIM 018 120 OR LD 121 AND-NOT 20103 122 AND-NOT 0001 123 OUT 20015 124 LD 20015 125 OR 20014 126 AND-NOT 0001 127 OUT 1005 128 LD 20001 129 AND-NOT TIM 003 130 LD 20203 131 AND-NOT TIM 025 132 OR LD 133 AND-NOT 0001 134 OUT 20005 135 LD TIM 003 136 AND-NOT TIM 004 137 LD TIM025 138 AND-NOT TIM 026 139 OR LD 140 AND-NOT 20004 141 AND-NOT 0001 142 OUT 20006 143 TIM 008 #002 144 LD 20005 145 OR 20006 146 AND-NOT 20013 147 AND-NOT 0001 148 OUT 1003 149 LD TIM 004

AND-NOT TIM 005 151 LD TIM 026 152 AND-NOT TIM 027 153 OR LD 154 AND-NOT 0001 155 AND-NOT 20013 156 OUT 1101 157 LD 20001 158 AND-NOT TIM 005 159 LD 20203 160 AND-NOT TIM 027 161 OR LD 162 AND-NOT 20013 163 AND-NOT 0001 164 OUT 1101 165 LD 20001 166 AND-NOT TIM 005 167 LD 20203 168 AND-NOT TIM 027 169 OR LD 170 AND-NOT 0001 171 AND-NOT 20009 172 OUT21000 173 LD 21000 174 OR 20011 175 AND-NOT 0001 176 OUT 1002 177 LD TIM 001 178 AND-NOT TIM 002 179 LD TIM 017 180 AND-NOT TIM 018 181 OR LD 182 AND-NOT 20004 183 AND-NOT 0001 184 OUT 20007 185 TIM 009 #002 186 LD TIM 004 187 AND-NOT TIM 005 188 LD TIM 026 189 AND-NOT TIM 027 190 OR LD 191 AND-NOT 20004 192 AND-NOT 0001 193 OUT 20008 194 TIM 010 #2 195 LD 20007 196 OR 20003 197 OR 20002 198 OR 20013 199 AND-NOT 0001 200 OUT 1100 201 LD 20008 202 OR 20005 203 OR 20006 204 OR 20009 205 AND-NOT 0001 206 OUT 1102 207 LD 0002 208 OR 20009 209 AND-NOT TIM 011 210 OUT 20009 211 TIM 011 #100 212 LD 20009 213 AND-NOT 20010 214 OUT 20011 215 TIM 012 #010

216 LD TIM 012 217 OR TIM 015 218 OR 20010 219 AND-NOT TIM 013 220 OUT 20010 221 TIM 013 #010 222 LD 0003 223 OR 20013 224 AND-NOT TIM 014 225 OUT 20013 226 TIM 014 #100 227 LD 20013 228 AND-NOT 20010 229 OUT 20014 230 TIM 015 #010 231 END 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 第3章總結(jié) 3.1 難點(diǎn)分析

本程序在設(shè)計(jì)過程遇到了一些難點(diǎn)我把它整理了一下發(fā)現(xiàn)有以下幾個問題。3.1.1行人道紅綠燈和主干道紅綠燈的對應(yīng)關(guān)系

因?yàn)閷?shí)際的紅綠燈控制中行人道的紅綠燈和主干道的紅綠燈是有這一定的對應(yīng)關(guān)系的,所以在編程前一定要理清它們,這樣有利于在編程時簡化程序、減少PLC不必要的運(yùn)算。

3.1.2盲人脈沖按鍵

盲人在東西南北的行人道同時通過十字路口的情況不會經(jīng)常出現(xiàn),可以說是非少的,如果我們要把盲人脈沖分開東西控制和南北控制使他不影響和它沒關(guān)系的主干道就可以使車輛行走更加通順減少車輛堵塞的情況。要實(shí)現(xiàn)這樣的功能就要在脈

沖按鍵按下時不影響他們的計(jì)時程序只在對應(yīng)的主干道紅綠燈輸出程序上進(jìn)行插入常閉繼電器以此把輸出程序斷開。

3.1.3手動車流控制按鍵的控制方式

手動車流控制按鍵是對相應(yīng)的主干道綠燈延長的進(jìn)行控制,但不能使它在按下時使改變當(dāng)時的紅綠燈顯示情況,如現(xiàn)在是南北紅燈東西綠燈時按下南北綠燈延長按鍵就不能使它變成南北綠燈東西紅燈。這就涉及到了一個請求和響應(yīng)的關(guān)系。

3.1.4交通燈的閃亮

交通燈綠燈在實(shí)際運(yùn)行中是要經(jīng)過閃爍的,所以在設(shè)計(jì)程序中也要加入這個功能,參考了一些PLC的交通燈程序介紹時發(fā)現(xiàn)PLC中有一些繼電器可以實(shí)現(xiàn)閃爍這些繼電器也就是PLC內(nèi)部的功能繼電器,這是一種硬件實(shí)現(xiàn)功能的方法,雖然程序可以減少但比較死板閃爍頻率不能控制。由于對PLC內(nèi)部的功能繼電器不太熟悉(不同型號的PLC內(nèi)部功能繼電器編號也不一樣我想了一個用程序?qū)崿F(xiàn)的方法(程序段在第86條~第94條指令之間,此方法可以說是軟件實(shí)現(xiàn)功能的方法,雖然程序加長了但閃爍頻率可以控制比較靈活。

3.2調(diào)試錯誤與修改方法

經(jīng)過設(shè)計(jì),想一次性把程序完成是非常難的,在調(diào)試中就出現(xiàn)了不少的錯誤。剛開始的時候把程序?qū)戇M(jìn)去然后運(yùn)行卻發(fā)現(xiàn)有些燈亮不起來而且在完成了一個周期后就循環(huán)不起來了。那時真的不知道從哪里入手,只好一條一條地檢查才發(fā)現(xiàn)了一條指令把常閉寫成了輸出真正的輸出口就沒有收到信號了。燈雖然是亮了但仍然循環(huán)不起來。從梯形圖又仔細(xì)的看了一次卻看不出什么問題出來。突然想起來編程器還可以進(jìn)行監(jiān)控于是再在運(yùn)行的同時進(jìn)行監(jiān)控,于是發(fā)現(xiàn)了在程序的第一周期一切都運(yùn)行正常但再運(yùn)行下去的時候第二周期就再沒有反應(yīng)了,包括里面的輔助繼電器,最后發(fā)現(xiàn)原來是程序前面沒有并上完成這個循環(huán)的繼電器號。后來就這樣把加上其他功能出現(xiàn)的錯誤也找出來了。雖然找錯誤是一個枯燥無味的工作,但只要你耐心的去做的話,你肯定能學(xué)到有用的動西。

3.3PLC智能化控制交通燈的方法

傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈,通常是事先經(jīng)過交通流量的調(diào)查,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個方向紅綠燈的延時預(yù)先設(shè)置好。然而實(shí)際上交通流量的變化往往是不確定的,有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。即使是經(jīng)過長期運(yùn)行、適用的方案,仍然會發(fā)生這樣的現(xiàn)象:綠燈方向幾乎沒有什么車輛,而紅燈方向卻排著長隊(duì)等候通過。這種流量變化的偶然性是無法建立準(zhǔn)確模型的,統(tǒng)計(jì)的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀,需要有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。而模糊控制恰恰具有這方面的優(yōu)勢。此系統(tǒng)就是應(yīng)

用可編程序控制器(PLC對十字路口交通控制燈實(shí)現(xiàn)模糊控制傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈,通常是事先經(jīng)過交通流量的調(diào)查,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個方向紅綠燈的延時預(yù)先設(shè)置好。然而實(shí)際上交通流量的變化往往是不確定的,有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。即使是經(jīng)過長期運(yùn)行、適用的方案,仍然會發(fā)生這樣的現(xiàn)象:綠燈方向幾乎沒有什么車輛,而紅燈方向卻排著長隊(duì)等候通過。這種流量變化的偶然性是無法建立準(zhǔn)確模型的,統(tǒng)計(jì)的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀,需要有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。而模糊控制恰恰具有這方面的優(yōu)勢。

此系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程序控制器(PLC對十字路口交通控制燈實(shí)現(xiàn)模糊控制此控制系統(tǒng)的輸入量是指十字路口各方向上車輛數(shù)的動態(tài)變化量。具體由傳感器采集后送入可編程序控制器。在十字路口的四個方向(E、S、W、N的近端J(斑馬線附近和遠(yuǎn)端Y(距斑馬線約100米處各設(shè)置一個傳感器,分別統(tǒng)計(jì)通過該處的車輛數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)模糊控制,需要將綠燈時間分為兩部分:其一是固定的10秒作為路口車輛狀態(tài)參數(shù)的采集時間t1;其二是根據(jù)兩個方向車輛流量變化進(jìn)行模糊決策的延時t2。然后通過傳感器采集后的排隊(duì)等候的車輛數(shù)送往PLC進(jìn)行模糊推理運(yùn)算得出延遲時t2,最后由t1和t2來實(shí)現(xiàn)對十字路口車流量的靈活控制。

3.4收獲與感悟

經(jīng)過半個多月的艱苦奮斗,設(shè)計(jì)成果終于出來了,我才松了一口氣,我通過采集資料、進(jìn)行實(shí)際考察后,做出以上設(shè)計(jì)的方法。

查找資料也是一件繁瑣的事情,雖說網(wǎng)上有資料但要找到一些真正有用的資料也不是一件容易的事,需要耐心查找。

花了整整十幾天,終于完成了設(shè)計(jì),不過調(diào)試的時候卻發(fā)現(xiàn)結(jié)果和想的有所不同,通過監(jiān)控和修改才得出了需要的設(shè)計(jì)。這次的設(shè)計(jì)讓我們增長了實(shí)踐技能,還增加了有關(guān)交通知識,這些對于我們真是受益匪淺。最后,我們覺得,不見風(fēng)雨,怎么能見彩虹呢?我把體會用十個字概括:天下無難事,只怕有心人

一次又一次的學(xué)習(xí),我們慢慢地在體會,研究和感悟,終于領(lǐng)會到成功的那一份喜悅,從撰寫開報(bào)告,查找資料,程序設(shè)計(jì),到整理每一個次的調(diào)試,我們學(xué)會了細(xì)心和耐心,也品嘗到了酸、甜、苦、辣,無數(shù)的成功與失敗更加肯定了我們的研究成果。興趣是自發(fā)形成的,而默契是慢慢培養(yǎng)出來的。當(dāng)前的社會,科技迅速發(fā)展,知識更新速度大大加快,只有我們共同去探索,用自己的雙手去征服每一片天空,用我們新的力量去打造一片創(chuàng)新的領(lǐng)域。結(jié)束語

通過這次設(shè)計(jì),我對PLC設(shè)計(jì)控制有了深刻的認(rèn)識,對以前學(xué)的PLC又有了一定的新認(rèn)識,溫習(xí)了以前學(xué)的知識,就像人們常說的溫故而知新嘛,但在設(shè)計(jì)的過程中,遇到了很多的問題,我和同學(xué)之間互相幫助,有什么不懂的大家在一起商量,聽聽不同的看法對我們更好的理解知識,所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。

在此要感謝我的指導(dǎo)老師徐彬,以及李頌洲老師和甘小梅老師,感謝老師給我這樣的機(jī)會鍛煉。在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我懂得了許多東西,也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力,樹立了對自己工作能力的信心,相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力,使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個項(xiàng)目還不是很完善,但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富,使我終身受益。

參考文獻(xiàn) [1]．廖常初著.PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用.第 2 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[2].廖常初編.S7-300/400PLC 應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[3]．三菱電機(jī).FX3U,FX3UC 微型可編程控制器編程手冊.2005.[4].三菱電機(jī).FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC 編程手冊.2002.電氣自動化 2012 年 5 月 16

第五篇：智能交通燈控制系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的指導(dǎo)老師是李麗老師，首先，我們進(jìn)行總體規(guī)劃，包括控制系統(tǒng)組成、控制系統(tǒng)工作過程、控制系統(tǒng)功能、控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)；之后，進(jìn)行了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)單片機(jī)原理與接口技術(shù)，網(wǎng)上搜索下載AT89C51、數(shù)碼顯示管、點(diǎn)亮LED技術(shù)資料，并學(xué)習(xí)消化，設(shè)計(jì)硬件控制原理，用Protel繪圖軟件設(shè)計(jì)出控制器原理圖，并對控制器硬件進(jìn)行了調(diào)試；接著，研究設(shè)計(jì)六線四相步進(jìn)電機(jī)控制方式和方法；而后，規(guī)劃出了控制軟件結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)出了主控模塊程序流程圖、各功能模塊程序流程圖，并逐功能模塊編輯、編譯、連接、測試控制程序，在編程過程中，我一邊學(xué)習(xí)C51程序設(shè)計(jì)，一邊熟悉Keil C51開發(fā)平臺，一邊編程設(shè)計(jì)控制程序；最后，對控制程序進(jìn)行了測試和修改完善。

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)一是提出了六線四相步進(jìn)電機(jī)啟動加速控制技術(shù)方案，二是研究了六線四相步進(jìn)電機(jī)各種運(yùn)行控制方式。

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)體會一是深刻認(rèn)識到專業(yè)理論對指導(dǎo)實(shí)踐工作的重要性，上學(xué)期間，專業(yè)理論學(xué)的不夠扎實(shí)，不夠深入、不夠全面、不懂用途；二是現(xiàn)有的技能不能勝任實(shí)際工作，實(shí)際動手能力欠缺；三是不知道如何進(jìn)行課題需求分析、課題總體規(guī)劃；四是不知道如何進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；五是實(shí)際編程經(jīng)驗(yàn)欠缺，缺少排除故障能力。所以，我們即將畢業(yè)的大學(xué)生需要與時俱進(jìn)，克服不足，勤學(xué)苦練，迎接挑戰(zhàn)，為國爭光。

在該課題后續(xù)研究設(shè)計(jì)時，應(yīng)重視步進(jìn)電機(jī)特性研究，重視控制方法、控制方式研究；增加聯(lián)網(wǎng)控制功能；增加LCD數(shù)據(jù)顯示功能。

在這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)論文即將完成的時候，我突然意識到自己的校園生活即將畫上一個句號。當(dāng)我踏上工作崗位的時候即將面對的是完全不同于之前十幾年校園生活的新的旅程。如果說之前的日子是學(xué)會如何做人、如何做事、如何認(rèn)識和理解世界、如何學(xué)會感恩，那么，今后的日子，我將真正成為一個有用的人，一個能與別人合作或者獨(dú)立完成任務(wù)的人，一個真正懂得世界、懂得感恩并真正付出的人。

我要感謝我存在的這個世界賦予我的認(rèn)知和理解，感謝父母給了我機(jī)會認(rèn)識并引導(dǎo)撫育我這個世界，感謝二十幾年來成百上千的老師與朋友讓我能夠在正確的道路上走得更遠(yuǎn)并且激勵我成為一個堅(jiān)定信念不做讓自己后悔事情的人。

“窮則獨(dú)善其身，達(dá)則兼濟(jì)天下”，古訓(xùn)教導(dǎo)我們不做自私人，懂得盡己所能，知恩圖報(bào)。一切來之不易，珍惜且能盡其用，算是在自己能力有限的時候?qū)ι鐣?，對生活最大的慰藉和回?bào)。今年的二月份，在經(jīng)歷了將近一年的苦苦尋覓之后，我終于遇到了一個適合自己發(fā)展的崗位，也終于能夠?qū)⑷康木ν度氲竭@次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中。首先我非常感謝我的導(dǎo)師李老師對我的支持和寬容，因?yàn)檫@次畢設(shè)的題目來源于我在生活的靈感，并且有著強(qiáng)烈的愿望，期望它能夠成為現(xiàn)實(shí)，期望在離開校園之前見證自己所學(xué)是有用的學(xué)問。李老師在我的畢設(shè)過程中給予我鼎力的支持，因而有機(jī)會實(shí)現(xiàn)這個愿望。同時，在漫長的設(shè)計(jì)和實(shí)踐過程中，身邊的同學(xué)和朋友都給了我很多支持和幫助，這也證明了即便是一個人的任務(wù)也需要集體的力量，慶幸自己在離開校園之前學(xué)到了很多今后可能及其重要的東西。

回顧自己的學(xué)習(xí)歷程，感覺今天的生活與狀態(tài)是由一系列的偶然與必然串聯(lián)成的結(jié)果。在這個過程中自己承受了比別人更多的挫折，但也學(xué)到了更多的感悟，獲得了比別人更大的成就。我體會了人生的正弦曲線，知道很多情況下結(jié)果是之前很長時間的累積，很有趣的是，我的這些感悟在大學(xué)的專業(yè)課學(xué)習(xí)的時候得到

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了理論上描述的一致。因?yàn)槲业拿恳淮纬晒Φ墨@得都比別人晚了許多，但也都是在最關(guān)鍵的時候比別人得到了更多的收獲，也比別人體會到更多的付出后的充實(shí)。很慶幸自己在過去歲月中每一次困難抉擇中做出的選擇，以及在不斷地激勵中為目標(biāo)而不斷奮斗的堅(jiān)持。

“來到社會做什么？畢業(yè)后做一個怎樣的人？”雖然即將畢業(yè)，但是這兩個問題將常伴左右。第一個問題的答案已經(jīng)深深寫在自己三年大學(xué)生活的美好回憶之中，而第二個問題，將是我今后不斷反省自我并思考未來的信條。

學(xué)無止境，無論每天往返于公司和住所，還是奔走于實(shí)驗(yàn)室與宿舍之間，作為一個職員或者學(xué)生，無時無刻不在接受新的知識、觀點(diǎn)、理念。即便是創(chuàng)造社會價值，也仍需要不斷補(bǔ)給養(yǎng)分。于此，作為剛剛走出校園的人，我將牢記于心。

最后，真誠期望每一個已經(jīng)出現(xiàn)在或是即將出現(xiàn)在我不同人生階段卻是同一條生活軌跡的師長、親友、戰(zhàn)友們，能夠始終擁有美好幸福的生活狀態(tài)、以及一顆熱忱于探索未知和真理的心，同時也是對自己未來生活的期冀。