1.求交通信号灯控制器的设计 毕业论文
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第1章.十字路口交通信号灯控制系统程序设计
1. 1程序相关论证:
1.1. 1、程序设计应注意的问题
此程序为十字路口交通信号灯控制系统程序,完成对交通灯明灭、闪烁的控制,完成对LED显示系统的控制;当有紧急车辆通过时,应有中断系统完成对交通灯的控制及LED显示器的控制。
程序中包括定时系统,为节约单片机系统资源,采用定时器完成计时功能而不是通过循环系统来完成计时。另外定时器计时要比利用循环系统以延时程序来完成计时要精确的多,利用延时程序计时误差很大,交通灯应保证其精确性来保证交通安全。
程序中应有中断系统,完成对有紧急车辆通过时,交通灯及显示器的控制。设计中断系统时,应注意保护现场及恢复现场,否则程序将无法正常运行。交通灯的显示控制采用查询方式。
2.谁有交通灯设计的毕业论文
基于PLC实现道路十字路口交通灯模糊控制系统 1 引 言 传统的十字路口交通控制灯,通常是事先经过交通流量的调查,运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好,然后实际的变化却是未知的,所以常常出现绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过的调度失控。
本文据此提出模糊智能交通路口指挥调度控制系统。 2 交通十字路口传感器的设置 在十字路口的四个方向(e、s、w、n)的近端j(斑马线附近)和远端y(距斑马线约100米处)各设置一个传感器,分别统计通过该处的车辆数。
如图1所示。 图1 传感器的设置 近端的传感器用于记录绿灯期间通过路口的车辆数(记为x);远端的传感器用于记录红灯期间进入路口排队等候的车辆数(记为y)。
为了简化运算,可以将两个相对的方向(n与s、w与e)的x、y值合并为一组,分别取两个方向之最大者。 3 模糊控制器的设计 本模糊控 制系统设计的核心是模糊控制器的设计,设计模糊控制器主要是求取模糊控制表。
3.1 系统分析 确定控制器的输入变量和输出变量以及它们的数值变化范围。输入变量为x、y,输出变量为t。
绿灯期间车辆通过路口的速度不超过20公里/小时,则在15秒时间内通过的最大车辆数约为15辆。则x的变化范围为0~15。
当远端和近端传感器之间距离约为100米时,考虑一般车辆车身长度连同两车辆间距平均5米左右,所以100米内可能停留等待的车辆数最多可达到100/5=20辆,于是红灯方向排队等待的车辆数y变化范围为0~20。本系统的输出就是两个方向的红黄绿灯,还有斑马线处人行横道的红绿灯以及按前进方向分得更细的绿灯相互间关系及两个方向的输出关系最终归结到对当前绿灯的延时t。
根据现场测试,输出变量t的变化范围为15~60。 3.2 模糊化方法的选择与确定 为了实现模糊控制,需要将绿灯时间分为两部分:其一是固定的1o秒作为路口车辆状态参数的采集时间t1;其二是根据两个方向车辆流量变化进行模糊决策的延时t2。
绿灯期间车辆通过路口的速度不超过10m/s,则在10s内通过的最大车辆数约为l5。以红绿灯转换瞬间为计时起点,记录10s内通过的车辆数作为变量x的论域,取(0-15),并将它分为三个模糊子集:少、中等、多。
其从属函数设计如图2所示。 图2 绿灯期间通过路口车辆数(x)从属函数设计 红灯期间排队等候车辆数(y)的模糊化, 输出量模糊分类都采用三角形属函数的设计。
3.3 模糊规则的设计 当两个方向的状态处于同一量级时,如同为多,或同为中等,或同为少时,绿灯的延时t2均取“短”,如表1所示,其目的是保证双方流量相差不多的情况下,尽快地均衡疏散。 表1 模糊规则表 3.4 模糊推理算法与解模糊 从模糊规则得到的结果仍然是模糊量,还要经过模糊推理算法还原为精确量才能输出。
本设计采用当今模糊控制算法的主流算法—简易模糊推理算法。对于每个确定的输入x和y值对应不同的模糊子集,具有不同的从属度。
由此而激活的多条模糊规则以取小的策略求出各输出于模糊集的从属度,然后再采用重心法(加权平均法)解模糊,求出t2的精确值: 式中:μi为确定的x、y输入值所对应的不同模糊子集的从属度;ti为输出各模糊子集所对应的重心值。 4 系统设计 4.1 系统硬件设计 模糊控制器采用三菱的fx2n型plc,通过编程来实现交通调度过程控制。
图3所示的模糊控制系统数据采集及a/d转换由模拟量输入模块fx2n-2ad完成,d/a转换由模拟量输出模块fx2n-2da完成。 图3 plc实现模糊控制的硬件连接 其中y10-y12是东西方向红绿灯的控制线路,y13-y15则是南北方向的控制线路,yo-y7则是控制7段显示器的控制线路。
4.2 软件设计 plc编程能力强,可以将模糊化.模糊决策和解模糊方便地用软件来实现,基于交叉路口车辆等待长度的变周期交通模糊控制器模糊判决子程序的算法流程如图4所示。 首先分别读入红绿灯方向检测区中各检测器显示值,计算最大车辆数x和y 然后将x和y分别乘以量化因子,求得相应论域元素表征的查找控制表所需的x和y,并根据表4模糊控制规则表查得输出控制量的论域值t 最后将其代入公式15+ki*t, 可计算出实际换向后绿灯的时间长度t。
5 运行测试及结果分析 本文设计的基于plc的模糊交通控制系统,在某路口经过了试运行并现场测试,并与传统的定时控制方法进行了比较(见表2所示),比较结果表明:在交通流较小或接近定时配时的预期量时,模糊控制与定时控制方法并无太大差别,而当交通量逐渐增大时,本系统的模糊控制的优势就明显起来,可以有效地减少延误车队长和车辆平均延误时间,其中南北方向和东西方向的平均延误分别较定时控制的减少6.74%和5.32 %。 表2 模糊控制与定时控制方案效果比较对照表 6 结束语 理论与实践证实,应用可编程控制器plc对十字路口交通信号灯进行模糊控制,其控制效果要比定周期方法的控制效果明显,尤其适用在车辆信息量比较大的交叉路口。
由于使用plc作为本系统控制器的核心,系统编程简单。操作方便,具有较好的应用推广价值,适合目前我国交通控制与管理的现状。
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一. 设计任务及要求: 二. 方案比较及评估论证:三.系统原理四.硬件原理及电路图五.软件思想六.总结:七.参考资料[原文]一.设计任务及要求: 交通信号灯的控制:1.通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭。2.A口控制红灯,B口控制黄灯,C口控制绿灯。3.输出为0则亮,输出为1则灭。4.用8253定时来控制变换时间 。要求:设有一个十字路口,1、3为南,北方向,2、4为东西方向,初始态为4个路口的红灯全亮。之后,1、3路口的绿灯亮,2、4路口的红灯亮,1、3路口方向通车。延迟30秒后,1、3路口的绿灯熄灭,而1,3路口的黄灯开始闪烁(1HZ)。闪烁5次后,1、3路口的红灯亮,同时2、4路口的绿灯亮,2、4路口方向开始通车。延迟30秒时间后,2、4路口的绿灯熄灭,而黄灯开始闪烁。闪烁5次后,再切换到1、3路口方向。之后,重复上述过程。二.方案比较及评估论证: 分析题意,红,黄,绿灯可分别接在8255的A口,B口和C口上,灯的亮灭可直接由8086输出0,1控制,30秒延时及闪烁由8253控制。方案内容:黄灯闪烁的频率为1HZ,所以想到由8253产生一个1HZ的方波, 8255控制或门打开的时间,在或门打开的时间内,8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联的方式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲,工作在方式 3即方波发生器方式,理论设计输出 周期为0.01s的方波。1MHZ的时钟脉冲其重复周期为T=1/1MHZ=1 s,因此通道0的计数初值为10000=2710H。由此方波分别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲,所以通道1和通道2的输入时钟频率为100HZ,通道1作计数器工作在方式1,计数初值3000=BB8H既30s,计数到则输出一个高电平到8255的PA7口,8255将A口数据输入到8086,8086检测到高电平既完成30s定时。通道2工作在方式3需输出一个1HZ的方波,通过一个或门和8086共同控制黄灯的闪烁,因此也是工作在方波发生器方式,其计数初值为100=64H,将黄灯的状态反馈到8055的端口PB7和PC7,同样输入到8086,8086通过两次检测端口状态可知黄灯的状态变化,计9次状态变化可完成5次闪烁。三个通道的门控信号都未用,均接+5V即可
4.毕业论文答辩时,一般老师会问什么问题
1、自己为什么选择这个课题?
2、研究这个课题的意义和目的是什么?
3、全文的基本框架、基本结构是如何安排的?
4、全文的各部分之间逻辑关系如何?
5、在研究本课题的过程中,发现了那些不同见解?对这些不同的意见,自己是怎样逐步认识的?又是如何处理的?
6、论文虽未论及,但与其较密切相关的问题还有哪些?
7、还有哪些问题自己还没有搞清楚,在论文中论述得不够透彻?
8、写作论文时立论的主要依据是什么?
对以上问题应仔细想一想,必要时要用笔记整理出来,写成发言提纲,在答辩时用。这样才能做到有备无患,临阵不慌。这样我想到时候就能从容应对老师的问题了,因为自己写的论文自己最清楚!
5.交通信号灯整机原理(论文用的)
二、方案设计与论证 由交通信号灯控制器课程设计的内容和要求,分析系统的逻辑功能,可以画出系统的原理框图如图2所示。
要实现设计要求中交通信号灯的自动控制,由框图可以看出此方案的控制电路主要由时钟信号发生器、主控制器、发光二极管电路等几部分组成。时钟信号发生器产生时序信号输入到主控制器,主控制器产生80s一循环的控制信号控制发光二极管依次工作,从而实现设计要求。
主控电路是系统的主要部分,由它控制发光二极管电路和后来的计时显示电路。 图2 整机原理框图 电路总体工作过程分析:将电路联通后,即0s时,(a)线有信号,根据基本RS触发器工作原理知,主绿灯、支红灯亮,其他各灯灭。
第45s后,(b)线有信号,主绿灯灭,主黄灯亮,其他各灯状态不变。第50s后,(c)线有信号,主黄灯灭,主红灯、支绿灯亮,其他各灯状态不变。
第75s后,(d)线有信号,支绿灯灭,支黄灯亮,其他各灯状态不变。第80s(e)线有信号,状态回到与0s相同。
如此,80s一个循环,从而实现交通灯的定周控制。 通过对交通灯控制器总体工作过程的分析,此方案能够实现交通灯四种状态的自动转换,因此,此方案是可行的。
三、单元电路设计与分析 1、主控制器 主控制器是由两片74LS290构成的八十进制计数器,其中一片作为十位另一片作为个位,高位片计到8时清零,低位片计到10时清零并进位。如此,每80s循环依一次,对电路进行控制。
74LS290管脚图和功能表 2、时序发生器 (1)555定时器原理图 (2)时序脉冲产生原理图 时序电路是数字系统不可缺少的一个重要组成部分,因为数字电路只有在时钟电路的驱动下才可正常工作 。因为交通灯控制系统的秒信号精度不高,故选用555定时器。
四、收获与体会 通过这次课程设计,我感觉到自己课本知识学的不是很扎实,并且平时我们都只是学习原理知识,但是没有进行实践。许多知识学了就忘,很难将他们长期的保存在脑海中。
所以说,实践是检验真理的唯一标准。一切事物,对与不对,都需要通过实践来证明。
同时,实践还是真正掌握知识、掌握技能的重要途径,一切的成就都来源于实践,空想是行不通的。 这次课程设计,刚开始时感觉无从下手,随着后来,查阅相关资料,找到思路后就变得容易了,所以说,万事开头难,只要坚持下去,就能去的最后的成功。
五、参考文献 《数字电路基础应用》 机械工业出版社 主编 李向初 《电工电子技术实习与课程设计》 中国电力出版社 主编 杨铮 副主编 徐磊 主审 华荣茂 《电工学》 哈尔滨工程大学出版社 主编 姚建红 王金龙 赵海龙 《电子线路设计指导》 主编 李银华 副主编 王新全 江泳 《电子技术》 编著 李春茂 部分图片信息来自互联网。
6.跪求PlC控制交通灯的毕业设计论文
JTD—1型交通灯控制系统设计(开题报告+论文+DWG)
中文摘要
本设计介绍一种新型的交通灯控制程序,它弥补了现行交通灯的不足,而且克服了在同一时刻机动车辆和非机动车辆之间的交叉通行的缺点,避免了交通事故,保证了在任一时刻只有一个方向为绿灯,可供车辆通行,使交通更为安全可靠,可避免交通事故的产生。另外特种车辆,如:消防车、救护车、警车、工程抢险车等,在紧急情况之下必须强行通过十字路口时,使用无线遥控方法进行控制,而不至于引起交通事故。程序的设计中,分析控制交通的多种原理,用传统的方法实现难度较大,使用可编程控制器,用步进操作指令简化设计程序,使程序具有良好的可读性、可维护性和可移植性,简单明了,可靠性极高。
关键词 交通控制 PLC 控制程序设计
目 次
1 引言 …………………………………………………………………………… 1
2 总体方案选择 ………………………………………………………………… 1
2.1 继电器接触器控制 ………………………………………………………… 1
2.2 单片机系统控制 …………………………………………………………… 1
2.3 工控机控制 ………………………………………………………………… 2
2.4 可编程序控制器控制 ……………………………………………………… 2
3 PLC选择 ………………………………………………………………………. 3
3.1 从功能上选择 ……………………………………………………………… 3
3.2 从I/O点上选择 …………………………………………………………… 4
3.3 从结构上选择 ……………………………………………………………… 4
4 总体程序设计 ………………………………………………………………… 5
4.1 方案论证 …………………………………………………………………… 5
4.2 PLC的选型 …………………………………………………………………. 7
4.3 JTD-1型交通灯I/O定义号分配 …………………………………………. 8
4.4 确定PLC模块 ……………………………………………………………… 9
5 程序的编制 …………………………………………………………………… 9
5.1 程序的编制方法 …………………………………………………………… 9
5.2 程序设计 …………………………………………………………………… 10
结论 ……………………………………………………………………………… 18
致谢 ……………………………………………………………………………… 20
参考文献 ………………………………………………………………………… 21
7.交通灯控制系统设计 毕业论文
交通灯控制器的设计
论文编号:TX021 论文字数:3980,页数:16
摘 要 系统使用EDA技术设计了交通灯控制器,采用硬件描述语言VHDL按模块化方式进行设计,然后进行编程,时序仿真等。软件基于VHDL语言实现了本设计的控制功能,实现数据的输入,输出,计算,显示及程序退出等功能。整个系统结构简单,使用方便。功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。
关键字 交通灯控制器;分频器、信号控制器、时钟模块;EDA;VHDL
目 录
1 引 言 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..1
1.1 设计的目的 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1
1.2 设计的基本内容。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1
2 EDA、VHDL、有限状态机简介。。。。。。。。。。。。。。。。..2
2.1 EDA简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2
2.2 VHDL简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3
2.3 有限状态机简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4
3 设计过程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.5
3.1 设计规划。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5
3.2 各模块的原理及其程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。6
3.2.1时钟模块设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.6
3.2.2分频器模块设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..7
3.2.3信号控制器模块设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。.7
结束语。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9
致 谢 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.10
参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11
附 录。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.12
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