交通信号灯控系统技术文件(集中控制型)
交通信号灯控系统技术文件（集中控制型）
1．交通信号管理系统方案
1.1概述
交通是城市的主要功能之一。城市交通是城市经济和社会发展的动脉，而城市交通设施是城市基础设施的重要组成部分。一个城市的交通的服务水平反映了一个城市的现代化水平。
随着我国经济的高速发展，城市化速度加快，人口和车辆数量剧增，由此引起交通拥挤阻塞、交通事故频发、交通环境恶化，交通问题成为令人困扰的严重问题。如何改善城市交通状况？直接办法就是修路扩路。但任何一个城市，可供修建道路的空间都有限，且需巨额资金。因此，在现有硬件设施的条件下，提高交通控制和管理水平，合理使用交通设施，充分发挥其能力，并采用软设施来改善城市的交通状况。
欧美、日本及澳大利亚等，对交通控制系统的研究给予高度重视，投入了大量人力物力。从1994年起，智能交通(ITS)这一术语得到全世界的广泛承认，它研究的一个重要方面就是智能交通控制与管理。其中英国的SCOOTS系统和澳大利亚的SCATS 系统都是较成功的区域交通控制系统，在世界几十个大城市中运用。由于我国为混合交通，自行车较多，行人交通安全意识淡薄，交通控制设备落后，一些实例已经证明：简单引进SCOOTS和SCATS 系统并不适合我国国情。
京安城市交通信号管理系统是基于城市中的主干道的线控而开发出来的，它把整个城市路口作为一个有机的整体来看待，车流通过路口时可以全部是遇上绿灯，根本不用停车，车速可以大大加快；在一定程度上使机动车不会冲红灯：因为当红灯时，司机可以看到下面相邻的路口也是红灯，过了本路口，还是红灯；当绿灯时，主干道的车多，车速快，车流连续，另方向的车难以穿过其中，所以也取消了冲红灯的念头。人通过交叉路口的安全性也有很大提高：主干道是红灯时，减少了从上游路口过来的车辆，人流通过路口时再也不用与机动车抢道了；主干道是绿灯时，人流慑于机动车的连续快速行驶，不会强行通过路口。这样，使繁忙拥挤的城市交通变得有规律，人车各行其道，既保障了交通安全又规范了道路的管理，为城市的发展奠定了坚实的基础。
1.2交通信号控制系统结构
系统采用两级分布式控制结构，由控制中心计算机、交通信号控制机、通信设备、路口交通设备等组成，如下图所示：
1、结构说明
各路口与控制中心都必须有光纤线路相连接（即点对点连接），光端机要求有标准RS-232接口，数据通信波特率在9.6Kbps以上或采用RJ45传输；
中央控制计算机负责对多区域进行协调控制，同时兼顾操作显控台，实时显示被控区域的交通信号状态和信息，并进行系统干预及系统配置，监视、控制和协调系统运行；
通讯控制器为控制中心计算机与交通信号机提供通信信道，高低速数据转换和缓冲处理；
交通信号机、车辆检测器负责收集、处理和传送交通信息，控制路口信号灯色。
系统容量：一个中央计算机可以控制256台交通信号机（视用户使用操作系统而定）。
2、系统协调原理
?系统提供系统设备故障报警记录、远程修改控制参数、监测交通信号运行的
功能。
?系统使用智能化的路口控制机控制交通信号，采取高精度时钟协调控制方法，
使路口之间协调信号误差达到最小。
?系统采用了分布式控制的概念，中心的停机或故障均不会对路口控制机造成
任何影响。
?路口控制机之间也是相对独立的，当一台路口控制机通信中断或故障时，其
他路口控制机及中心照常运行，协调控制信号依然不会改变。
?系统采用了高精度GPS时钟系统，精度高，无漂移，无电缆铺设，更有免费
使用的好处。
?系统提供多种控制方式的组合，如白天车辆较多时运行于协调控制，夜间车
辆较少时运行于感应控制方式等。
1.3系统参数
系统硬件包括三个部分：控制中心设备、通信设备、交通信号机
1、控制中心计算机
?中心计算机使用PC兼容计算机,其最低配置：CPU：P4/内存：512MB/硬盘：
80GB/CD-ROM,推荐使用原装台式PC机
?操作系统：中文Windows9x/Windows2000/WindowsXP/Windows2003
2、通信设备
?系统组网形式：点对点数据传输
?通信协议：JA-TRAFFIC 2.0
?光端机：标准RS-232接口，数据通信波特率在9.6Kbps以上或RJ45传输
3、交通信号控制机
JK－C型交通信号机给用户提供了一系列由简单到复杂的交通控制方式：
?黄闪控制
适应于控制交叉路口的黄灯同时闪烁，其适应于夜间车流量很少的场合，提醒司机应慢速通过路口。或者当外线路有异常或发生绿冲突时，信号机将自动进入黄闪状态，直到故障排除为止。
?手动控制
手动专用控制门及面板，无线遥控装置，适应于特殊情况下需人工干预的交通信号控制场合，有按方向放行和相位驻留两种手动方式。
?定周期控制
按照一个固定的信号周期进行信号控制的控制方式。当信号机主电路板元器件发生故障时，信号机自动降级运行定周期方案。
?多时段控制
信号机按用户设定的时段和方案模式运行，能对平日/周六/假日三种日期类型进行不同方案的多时段设置。当用于联机或感应控制模式的信号机由于某些原因不能运行于联机和感应模式时，或者信号机应用于单点定周期模式时，信号机运行于多时段方式。
?特殊日控制
信号机按用户所设定的具体某月某日的时段和方案模式运行。当用户在具体某一天（如国庆节，春节等）对信号机的运行时段和方案有特殊要求，则可以对信号机进行特殊日设置，信号机在所设定的某月某日那一天按特殊日设置中所设置的时段和方案模式运行。
?感应控制
通过车辆检测器测得路口的交通流数据，使交通信号显示时间随交通流而变化的一种控制方式，JK-C提供了半感应控制、基于来车即延时的全感应控制、基于饱和度的全感应控制等三种感应控制方式。
?无电缆联动控制
根据不同时段不同相位差的要求，利用电网频率或GPS（全球定位系统）授时等等高精度时钟源统一协调各交叉路口信号机的运行，使之按预先制定在交通信号机内的各种控制方案，实现线控制或区域控制。
?联机控制
用计算机通过电话线、光纤、GSM、专线等通讯介质将交通信号机进行实时协调控制，远程向信号机发送指令和数据，运行监控及故障检测，例如控制方案的下载、参数的修改、信号灯故障检测等等。
?夜间调压控制
信号机按事先设定的调压开始时间、调压结束时间和调压级别进行调光控制，当信号机处于调压时间内时，产生一个控制信号触发调压模块，使电压降低，从而降低信号灯亮度；否则撤消调压信号，恢复正常电压，使信号灯亮度恢复正常值。通过调压控制使信号灯寿命大为增加，电能消耗减少可达1/4。
1.4交通信号协调控制原理
交通信号协调通常用于改进道路或道路网络的通行能力及服务水平。如果在这些道路上信号都是孤立的，工作起来会引起过多的延缓，停留和导致通行能力降低。交通信号协调控制是在相邻的交通信号之间保持一定的时间关系，使总的延误最少。
所有被协调的交通信号必须在相同的周期下工作，以保持所需的时间关系。当然也有可能以周期的一半进行工作，条件是这样不会影响主干道的延误，而且又能够减低支路的延误。一个孤立的路口是车辆从各个方向随机到达的路口，这种情况可以用单点实时自适应控制（V/A）方式处理较好。但是，如果附近有同样的交通信号控制路口或行人过街控制信号，则车辆或行人到达的路口的方式就会从随机性变成有规律的分段连续车流，如果绿色信号与人群或车流到达路口的时刻安排一致时，就能使这部分人群或车流连续地通过，大大提高效率。显然，路口之间间隔越密，随机到达方式就越少，以协调方式改进通行效率就显得尤为重要。
一般来说，交通信号在连续的，间隔少于一公里的十字路口上时，协调控制的效益就能体现出来。
协调信号与孤立信号的运行之间有三个基本的差别：
1、对于协调信号的路口，要求选择一最佳周期用于该道路所有协调信号控制路口中的每一个路口，而不是通常所采用的各一相同的周期。
2、对于协调信号的工作，确定一个参照路口，其他路口相对应的信号早起或迟延的时间差，即相位差。相位差取决于信号之间的距离，车辆沿路段前进的速度，以
及在红灯信号时等候的车辆的多少。
3、对于每一个路口，其时段设置是一致的，每个时段的周期与相位差可以不同，但同一个时段内，各路口信号周期一致。
对于协调控制，主要有以下几种基本相位差控制策略：
启动相位差
以绿信号的起始时刻作为参考点，各路口的绿信号起始时间的差就是启动相位差。参阅下面时距图所示。
启动相位差时距图
启动相位差的特点：
?其优点是能使车辆遇到最小的停留，即停车次数最少。因为车流一旦起动，
领先的车辆就会在刚好到达下一个路口之时遇上绿灯信号，这样车辆行进是
非常顺畅的，通过路口根本不用停车。
?其缺点是对于处在车流后部的车辆存在较大的停留及延误，在那些通行周期
中绿灯时间较短的路口，车流不可能在相位结束之前全部通过路口，车流尾
部的车辆被截留，刚好遇上了红灯，这些车辆必须等候下一个周期，这样就
遇到了延误。
?在应用启动相位差时要注意，如果干线路口绿灯时间长度是相差不大的，或
者是车流密度较小的道路，用启动相位差将会有较好效果；如果绿灯时间长
度相差较大，即带宽较小的时候，要采取启动相位差与结束相位差相结合的
办法使整条干线的延误最小。
结束相位差
以绿信号的结束时刻作为参考点，各路口的绿信号结束时间的差就是结束相位差。参阅下面时距图所示。
结束相位差时距图
结束相位差的特点：
?其优点是能使车辆遇到最小的延误，即所有通过车辆停车延误的平均时间最
少。因为车流一旦通过路口，就能在下一个路口以较小的时间通过，并且保
证较大部分的车辆通过，平均延误是最小的。
?其不足之处是车流中领先的部分车辆在绿灯信号时间较短的路口时会遇上红
灯信号的尾部而停车，但停车时间很短。
?在车流密度较大时或者是绿灯时间相差较大时，推荐使用结束相位差，虽然
其通行的流畅性有部分被破坏，停车次数及燃料消耗稍有增加，但对于驾驶
员来说，这样处理的平均旅行时间是最少的，即车辆平均等候红灯的时间是
最小的。
双向协调相位差
启动相位差及结束相位差都是以道路中的一个方向来说的。
如果道路的两个方向的车流是均等的，应提供有效的协调保证双方的车辆通过顺畅，但这不一定能够实现。条件如下：①路口之间距离近似相等或成倍数关系；②最短的路段行车时间大约是周期的一半的倍数，这样就可以实现双向行车的协调控制。双向协调相位差的设置要求综合启动相位差与结束相位差来进行考虑，兼顾两个方向的车流。
参阅下面时距图所示。
双向式协调控制时距图——信号同步式
双向式协调控制时距图——信号交互式
双向协调的特点：
其优点是能使道路双方向的车辆遇到最小的延误，即所有双向通过车辆停车延误的平均时间最少。因为车流无论从两个方向中的哪一个方向一旦通过路口，就能在下一个路口以较小的时间通过，并且保证较大部分的车辆通过，平均延误是最小的。
推荐:
在大部分道路上，第一，首先考虑用双向协调控制，能够实现双向协调的路段按双向协调进行相位差及周期的设计；第二，不能双向协调的路段可以采用单向协调或双向均等（即相位差是周期的一半，这样双向的车辆都要等待相同红灯时间，避免单向协调而另一方向则刚好遇上红灯的情况）设计相位差，这样使整条道路的协调达到最好状态。
1.5系统功能
系统软件是整个系统的核心，它直接决定了系统的运行效益。系统软件的任务主要是对信号控制参数：信号周期、绿信比以及相邻路口的相位差进行优化、组合和控制，以实现控制指标的最优化，达到减少停车次数，降低延误时间，提高行车速度，降低油耗和噪声的目的。
1、特殊控制功能
在特殊情况下，如消防、警卫、救护等，由控制中心发出指令，进行特殊控制，主要有：
?绿波控制
在特殊情况下，如消防、警卫、救护、抢险等，信号灯按预定的路线进行绿波推进，以保证车辆畅通无阻。
?单点控制
各路口的信号灯可由各路口交通信号机独立控制。
?闪光控制
信号灯黄灯按一定的频率闪烁，向车辆和行人发出警告或提示。（主要用于夜间或车流量小的情况）
?指定相位控制
根据路口交通需求，由控制中心发出命令控制信号相位的执行时间，进行交通疏导。
2、交通信息采集功能
系统能采集、处理、存储、提供控制区域内的车流量、占有率等交通信息，以提供交通信号配时使用，同时提供交通疏导和交通组织与规划使用。
3、系统显示功能
可在系统显示区域路口干线图、系统参数配置、信号控制方式、交通信号机的实时运行状态（信号灯灯色）、交通流量等交通信息。
4、系统监测功能
对系统设备和软件的工作状态与故障情况进行全面监视和检测，及时提示用户对故障进行处理。
5、遥设信号机参数
在中心控制计算机和交通信号机通信正常的情况下，中心控制计算机可以加载路口特征参数和修改交通信号机的配时参数。
6、中文操作界面
采用操作便捷的中文图形操作界面，提高用户的可操作性。
2.产品主要技术参数
2.1交通信号机的技术规格
1、信号机厂家通过ISO9001:2008质量管理体系认证。
2、信号机要求符合公安部GA47－2002《道路交通信号控制机》标准，具有公安部交通安全产品质量监督检测中心出具有效检测报告，符合室外集中协调式道路交通信号控制机要求。
3、具有手动、约定、暂停、黄闪、多相位、多时段、基本控制、有/无电缆线协调、主从机协调控制、联机控制（线控、面控)、车辆感应控制(全、半感应)及行人按钮和中央计算机控制的多种控制方式，可根据设置的时间表控制不同时段的方案及工作方式。
4、具有16个独立信号灯组共48路输出，每个灯组输出都可在手提电脑上定义为机动灯或人行灯，并且在路口模拟图上设置其安装位置及图案，并且在能直观地观察到每个路口每个信号灯组灯色的工作状态。
5、具有2个RS232/485串行通讯接口，1个RJ45网口，有8个行人按钮开关输入，有24通道的地感线圈车辆检测器接口。地感线圈及人行按钮输入端与内部控制电路之间有光电隔离，隔离电压2500V以上。
6、可设置15个相位，每个相位可指定16个信号灯组中的任意一个或多个进行控制，同一相位的某个信号灯组可以提早起动或延迟切断，并可重叠到下个相位运行。
7、具有40个控制方案，每天可划分20个时间段，并可分别执行工作日和节假日的时间表。
8、能够用无线或有线的方法，对相邻路口的交通信号机进行同步或相位差的协调控制，或者通过无线或有线通信方式进行指挥中心的集中控制与管理。
9、信号机分成三级管理层进行信号机操作与管理：只有高级操作人员才能打开机箱大门，并且用手提电脑进行相位、周期、绿信比、时间计划、绿冲突和绿波方案等重
要参数的设置与修改；普通操作人员只能打开机箱小门，其操作界面使用中文显示，该面板只能修改信号配时（需要密码）及手动控制；而一般人员都可以通过该控制面板无需密码进行手动控制操作，手动控制具有相位驻留控制及黄闪、全红、关灯等手动控制功能。
10、面板装在独立的控制小门内，由中文液晶（LCD）屏幕及按键组成，LCD要求是蓝底黑字，并且带背光显示。
11、可以在线修改所有控制参数，并能自动保存各项控制参数，停电后数据不会丢失。
12、具有独立的黄闪器，在控制电源关断或控制出现严重故障时能够输出黄闪信号。
13、具有故障自检、绿冲突的设置及检测功能（包括绿灯点亮发生的绿冲突及红灯不亮而产生的绿冲突），对绿冲突进行检测和处理，出现绿冲突时能自动进入黄闪状态。
14、能够自动记录故障类型（包括信号灯损坏与否，检测器故障等等）及故障发生时间和故障消失时间，并可在手提电脑上查询或清除。
15、采用具有年、月、日、时、分、秒、星期的专用时钟芯片计时，每天与标准时钟误差少于1秒。停电时能由电池保持时钟继续工作。
16、交通流量/行人按钮数据记录：可循环记录一个星期以上，以5分钟为单位的车流量/行人按钮数据，该数据不会因信号机断电而丢失。
17、信号机配有交流稳压电源，对输入电压进行稳压在AC220V±3％范围内。信号机用电及控制信号灯的输出都要经过交流稳压电源。
18、机箱外形尺寸：1350（高）×760（宽）×400（厚），安装孔尺寸要求：460×260（单位：mm）。
19、信号机箱分大门及小门（钥匙要求：大门使用三角匙，小门使用五角匙，两者不能互开），小门是进行手动控制时专用控制面板，大门开启角度要求达到180度。机箱要求用不锈钢及进行表面喷涂处理，而且具有顶部及底部的通风口。
20、电源输入：AC220±20％ 50±2Hz，并且分别设有总开关、控制电源开关和信号灯电源开关，箱内有交流电源插座和照明设备。
21、每路输出负载能力：AC220V/5A，每路输出要有快速熔断器及压敏电阻保护，当外线路短路时不能对信号机造成损坏，输出要求用无触点继电器或可控硅，关断时不能有36V以上的漏电压。
22、绝缘电阻：电源进线端与机壳之间绝缘电阻不少于100MΩ（常态），机壳要有接地端子与大地相联接；
23、采用插板式铝合金标准机箱，板块符合国际标准结构，板块高度为3U，长度为
220mm或160mm。
24、抗电强度：AC1500V，1分钟无击穿飞弧，工作正常。
25、电源进线端有避雷器及电源滤波器，可承受40KA/25ns雷击电流冲击。
2.2机动信号灯的技术规格
1、制造厂家具有ISO9001:2008质量保证体系
2、符合GB14887-2003国家标准的所有要求，满屏灯和箭头灯都必须具有公安部交通安全产品质量监督检测中心出具有效检测报告
3、透光镜规格：直径300或400mm; 机动全屏灯使用双层配光方式，通过菲尼尔透镜聚光，通过外透镜进行光束分配，以达到国标所规定的配光要求
4、外壳：纯黑色，前壳一体化设计，灯具外壳使用寿命≥10年
5、透光镜片的外表面采用平滑设计，更能有效地防止透光镜片积累灰尘
6、采用进口高亮度发光二极管，红LED管使用AlInGaP四元素TS芯片，绿管为CREE/TOYODA/NICHIA的InGaN芯片，中心光强和半光强视角不小于3500mcd/25度或者不小于3000mcd/30度，红色波长为620～630nm，黄色波长为585～595nm，绿色波长为500～508nm，使用寿命不少于50000小时
7、发光强度：附合国标一类一级宽角度（W型）标准，即1000cd≥I≥400cd，有亮度调节设计，以免晚上因信号灯亮度太高而影响司机的正常视觉，合适的亮度不仅会增长信号灯的寿命，而且也是司机最舒适的视觉。
8、可视角度：≥30度
9、可视距离：≥400m
10、灯罩及外壳以及透镜等都须选用“美国通用”或“德国拜耳”公司的抗紫外辐射的聚碳酸酯工程塑料（PC）注塑成型
12、灯芯必须独立完整，可以拆卸，LED灯板和电源分开搁置，以保证灯板处的密封以及电源处的散热
13、所有标准件全部采用不锈钢材料
14、所有密封件采用进口硅橡胶材料
15、灯前盖可双向开启
16、灯前盖可徒手快速拆卸并实现与后壳分离
17、灯壳的背面设置出线孔，能容纳ф20MM电缆出入并有可靠的防水防尘措施
18、显示图形的信号灯需符合国标附图形状
19、单个灯具具有独立的模块结构并能任意组合成多灯结构
20、信号灯组两端应有齿形调整结构，可以根据路口需要进行5度内的步进调整
21、整灯厚度不大于240mm（除遮沿外）
22、单灯重量不大于6公斤
23、信号灯基准轴光强Is与其夹角为10o方向的幻象产生的光强Iph之比：红、黄（Is/Iph）＞8；绿色红、黄（Is/Iph）＞16
24、外壳防护：IP53
25、耐高温性能：80℃±2℃工作8h信号灯工作正常，不应有变形、龟裂、光泽变化，密封处不应有爆裂现象
26、耐低温性能：-40℃±3℃工作6h信号灯应正常工作，不应有变形、龟裂、光泽变化，密封处不应有爆裂现象
27、湿热性能：40℃±1℃、湿度93％±2％，时间48h工作正常，并测试绝缘电阻大于2 MΩ
28、绝缘电阻：大于2MΩ
29、介电强度：1440V
30、单灯视在功率不大于15VA
31、盐雾试验：35℃±2℃、盐雾溶液质量百分比浓度为5％±0.1％，96h内每隔45min 喷雾15min，试验后在10000m2锈点数少于8个
32、抗冲击性能：质量0.51Kg、直径50mm的钢球从400mm的高度自由下落至信号灯表面，透镜不得碎裂，封接处不得有开裂
33、抗震动：频率10～500Hz、0.02g2/Hz(10~50 Hz)、 0.01g2/Hz(50~150 Hz) 、0.002g2/Hz(150~500 Hz)，3轴，每轴持续2h，信号灯工作正常，无零件损坏松动，无电器接触不良
34、安装支架由钢板成型并经热镀锌（350g/m2）
35、使用隔离变压器降压，干路恒流供电电源
36、具有前遮沿，采用铝板经喷黑塑处理
2.3人行灯的技术规格
1.符合GB14887-2003国家标准的相应要求，具有公安部交通安全产品质量监督检测
中心出具有效检测报告
2.制造厂家具有ISO9001：2008质量保证体系
3.透光镜规格：直径300mm
4.外壳：黑色，灯具外壳使用寿命≥10年
5.红管必须使用AlInGaP四元素TS芯片，绿管为CREE/TOYODA/NICHIA的InGaN芯片，中心光强和半光强视角不小于3500mcd/25度或者不小于3000mcd/30度，红色波长为620～630nm，绿色波长为500～508nm，使用寿命不少于50000小时
6、光学亮度：红色≥6000cd/m2，绿色≥9000cd/m2(基准轴角度为0o时)
7、可视角度：≥30度
8、可视距离：≥300m
9、显示颜色：红绿二色行人图案，人行两灯组，绿灯动态行人（绿色行人图案具有动感）
11.整灯厚度不大于140mm（除遮沿外）
12.单灯重量不大于4公斤
13. 外壳防护：IP53
14. 耐高温性能：80℃±2℃工作8h信号灯工作正常，不应有变形、龟裂、光泽变化，密封处不应有爆裂现象
15. 耐低温性能：-40℃±3℃放置2h，工作4h信号灯应正常工作，不应有变形、龟裂、光泽变化，密封处不应有爆裂现象
16. 湿热性能：40℃±1℃、湿度93％±2％，时间48h工作正常，并测试绝缘电阻大于2 MΩ
17. 绝缘电阻：大于2MΩ
18. 介电强度：1440V
19. 单灯视在功率不大于15VA
20. 盐雾试验：35℃±2℃、盐雾溶液质量百分比浓度为5％±0.1％，96h内每隔45min 喷雾15min，试验后在10000m2锈点数少于8个
21. 抗冲击性能：质量0.51Kg、直径50mm的钢球从1300mm的高度自由下落至信号灯表面，不应被贯穿
22. 抗震动：频率10～500Hz、0.02g2/Hz(10~50 Hz)、 0.01g2/Hz(50~150 Hz) 、0.002g2/Hz(150~500 Hz)，3轴，每轴持续2h，信号灯工作正常，无零件损坏松动23. 安装支架由钢板成型并经热镀锌（350g/m2）
24. 普通的人行灯（静态）使用自耦式变压器降压，干路恒流供电电源；动态人行绿灯使用开关电源供电，单片机控制，单管恒流
25. 应有前遮沿，采用铝板经喷黑塑处理
26. 灯罩及外壳以及透镜等都须选用“美国通用”或“德国拜耳”公司的抗紫外辐射的聚碳酸酯工程塑料（PC）注塑成型
27. 灯芯必须独立完整，可以拆卸，LED灯板和电源分开搁置，以保证灯板处的密封以及电源处的散热。
28. 所有标准件全部采用不锈钢材料
29. 所有密封件采用进口硅橡胶材料
30. 灯前盖可双向开启
31. 灯前盖可徒手快速拆卸并实现与后壳分离
32. 灯壳的背面设置出线孔，能容纳ф20MM电缆出入并有可靠的防水防尘措施
33. 显示图形的信号灯需符合国标附图形状
34. 单个灯具具有独立的模块结构并能任意组合成多灯结构
35. 信号灯组两端应有齿形调整结构，可以根据路口需要进行5度内的步进调整2.4倒计时器的技术规格
1、制造厂家具有ISO9001：2008质量保证体系
2、符合GA/T508-2004公共安全行业标准的所有要求，具有公安部交通安全产品质量监督检测中心出具有效检测报告
3、外壳：纯黑色
4、采用进口高亮度发光二极管，红LED管必须使用AlInGaP四元素TS芯片，绿管为CREE/TOYODA/NICHIA的InGaN芯片，中心光强和半光强视角不小于3500mcd/25度或者不小于3000mcd/30度，红色波长为620～630nm，绿色波长为500～508nm，使用寿命不少于50000小时
5、光学亮度：红色≥7000cd/m2，绿色≥7000cd/m2(基准轴角度为0o时)
6、可视距离：≥400m
7、可视角度：≥30度
8、检测路数：6路
9、外壳以及透镜等选用“美国通用”或“德国拜耳”公司的抗紫外辐射的聚碳酸酯
工程塑料（PC）注塑成型，工艺要精细、外表要美观，重量轻，不生锈，防尘，防水，使用寿命超过10年
10、尺寸规格：倒计时器字高为500mm～550mm，字宽为250mm～300mm，数字间距大于50mm，遮沿伸出机壳外长度大于300mm
11、重量：约15公斤
12、视认距离：倒计时器在正常工作时，大于100m
13、LED数量：红色840只，绿色308只
14、外壳防护：IP53
15、耐高温性能：70℃±2℃工作4h倒计时器工作正常，无变形、龟裂、光泽变化，密封处无爆裂现象
16、耐低温性能：-20℃±3℃工作4h倒计时器应正常工作，无变形、龟裂、光泽变化，密封处无爆裂现象
17、绝缘电阻：大于500MΩ
18、电源适应性：220V±15%，50±2Hz
19、平均功率不大于40VA
20、盐雾试验：试验条件按标准6.9.4的要求，试验后，倒计时器应工作正常，金属部件无严重锈蚀情况
21、湿热性能：温度为50℃±2℃，湿度为90～95%，时间24h工作正常，并测试绝缘电阻大于5MΩ
22、抗振动性能：频率1～35Hz、振幅0.75mm、 1倍频程，共计20个周期，倒计时器工作正常，无机械损伤及电气故障
23、安装支架由钢板成型并经热镀锌（350g/m2）
24、倒计时器供电方式：利用变压器对检测信号电源降压后供电
25、具有前遮沿，采用铝板经喷黑塑处理
26、浪涌抗扰度性能：线-线电压1KV，线-地电压2KV，频率1次/30S，正负极各5次，倒计时器试验中的误动作或失效在试验后能自动恢复正常
27、电快速瞬变脉冲抗扰度性能：电压2KV，频率5KHz，正负极各2min, 倒计时器试验中的误动作或失效在试验后能自动恢复正常
28、防触电保护：带电部件不可触及
29、所有密封件采用进口硅橡胶材料
30、接触电阻：倒计时器接地端子或接地触点与可触及金属件之间电阻不大于0.5Ω
31、泄漏电流：倒计时器电源各极与壳体之间的泄漏电流不超过1.0mA
32、连续工作稳定性要求：将倒计时器与道路交通信号控制机连接，连续通电240h 应正常工作，无乱码、丢码、重学习现象
33、倒计时器与信号灯的同步误差不大于1秒
34、显示内容：两位数99～1
2.5灯杆的技术规格
1、生产厂家具有ISO9001：2008质量保证体系;
2、立柱底座与基础预埋件、立柱与悬臂之间必须通过法兰盘连接；
3、悬臂灯杆与竖灯杆的夹角必须保证在91.5±0.1°；
4、表面热浸镀锌处理，镀锌量不少于500克／平方米，底座法兰盘的厚度大于15mm;
5、杆的立柱及横臂均采用八角锥形,断面为正八边形,角度误差控制在0.5度范围内；
6、悬臂式安装立柱高度为6.5米，立柱杆体距地面400mm-500mm处，须有拉线孔及接线板；
7、人行灯与人行道路面的净空高度为2.3米—2.5米；
8、悬臂长度在12米之内为整根不分段式；
9、杆体设计要求：符合各项安全标准；
10、杆体可抗最大风速40m／s，疲劳寿命大于30年；
11、所有焊接件均要求双面全满焊焊牢并打磨光滑；
12、所有紧固件及预埋件的地脚螺丝应热镀锌;
13、要有可靠的防漏电接地，接地电阻不大于10Ω，且应符合GB50169。
3.产品图片
一、信号机
二、人行灯
三、机动灯
智能交通信号灯控制系统设计
编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日
德州学院毕业论文（设计）中期检查表
目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系 统设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。 图 1 传统双机容硬件错示意图
交通信号灯控制系统
株洲师范高等专科学校物理与电子工程系毕业论文 交通信号灯控制系统 姓名：汤知路 指导老师：肖利君 专业：应用电子技术 班级：07级应电班 学号：04207109 时间：2010-5-5至2010-5-28
摘要 随着社会经济的发展，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，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。本设计主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。应用的主要芯片有74LS163，74LS153，3-8译码器，555定时器电路等组成。 关键字：交通控制、交通灯、时间发生器、555定时器 Abstract With the development of society and economy, urban traffic problems and cause the attention of people. People, vehicles and road, the relationship of traffic management has become an important problem to be solved. Urban traffic control system is designed for urban traffic data monitoring and control traffic lights, traffic persuation computer integrated management system, it is the modern urban traffic control system is one of the most important parts of it. Cross the road traffic lights control is the key of traffic safety and roads. This design is mainly by the controller, timer and decoder and pulse signal generator, etc. Second is the system of pulse generator timer and standard of the clock signal controller, two groups of decoder output signal control signal, the driver circuit, drive signal after working controller is the main part of the system, by which control the timer and decoder of work. The main chip has 74LS163 application, 3-8, 74LS153 decoder, 555 timing circuits, etc.
西门子PLC交通信号灯控制系统设计(详细步骤)
毕业设计说明书 （2010 届） 课程名称：可编程控制器应用 题目：交通信号灯PLC控制系统设计专 业班级： 学生姓名： 学号：指导教师： 2010 年 1月 8 日
一、设计题目 交通信号灯PLC控制系统设计 二、设计目的 课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 三.设计要求 1技术要求： 某十字路口东西方向和南北方向各装有直行(包括右转弯)控制红、黄、绿交通信号灯和左转弯控制红、绿交通信号灯，另外还有到计时显示器。显示器用于显示相应方向直行控制当前点亮信号灯还要持续的时间(剩余时间)，由另外的单片机系统构成。 PLC通过串口以自由口方式输出八位二进制数据，最高位为0表示东西方向数据。1表示南北方向数据，单位为秒。系统中有两个控制开关，东西控制开关SEW和南北控制开关SSN。SEW接通SSN关断则东西方向绿灯全亮南北红灯全亮，其他全灭。接通南北方向绿灯全亮，东西方向红灯全亮，其他全灭。SEW 和SSN都关断停止工作SEW和SSN都接通则进入正常工作状态，按照以下规律控制：(参考中华路与人民路交叉路口的信号灯) 2设计规律：: (1)系统启动后，南北红灯全亮35秒；与此同时东西直行绿灯亮20秒,东西左转弯红灯亮；(2) 东西灯亮20秒后开始闪烁，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒。(3)东西直行绿灯闪亮3 秒后变成黄灯亮，维持2秒；(4)东西直行黄灯亮2秒后变成红灯亮；同时东西左转弯绿灯亮，维持10秒；(5)东西左转弯绿灯亮10秒后变成红灯亮;(至此东西方向全是红灯亮，维持40秒)；同时南北方向直行控制红灯灭，绿灯亮。维持20秒；南北左转弯继续红灯亮.；(6)南北直行绿亮20秒后开始闪烁，周期为1秒(灭0.5秒，亮0.5秒)，闪亮3秒；(7)南北直行绿灯闪亮3秒后变成黄灯亮，
基于单片机的智能交通红绿灯控制系统设计
1选题背景 今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。在交通中管理引入单片机交通灯控制代替交管人员在交叉路口服务，有助于提高交通运输的安全性、提高交通管理的服务质量。并在一定程度上尽可能的降低由道路拥挤造成的经济损失，同时也减小了工作人员的劳动强度。 关键词：AT89C51;7448，LED 2方案论证 2.1设计任务 设计基于单片机的智能交通红绿灯控制系统，要求能通过按键或遥控器设置系统参数，系统运行时，“倒计时等信息”能通过数码管或点阵发光管显示，设计时应考虑交通红绿灯控制的易操作性及智能性。以单片机的最小系统为基础设计硬件，用汇编语言、或C语言设计软件。通过本设计可以培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握Mcs51单片机的硬件与软件设计方法，从而将学到的理论知识应用于实践中，为将来走向社会奠定良好的基础。 东西（A）、南北（B）两干道交于一个十字路口，各干道有一组红、黄、绿三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮时车辆及行人小心通过。红灯的设计时间为45秒，绿灯为40秒，黄灯为5秒。 2.2 方案介绍 方案1设计思想： 采用分模块设计的思想，程序设计实现的基本思想是一个计数器，选择一个单片机，其内部为一个计数，是十六进制计数器，模块化后，通过设置或程序清除来实现状 态的转换，由于每一个模块的计数多不是相同，这里的各模块是以预置数和计数器计 数共同来实现的，所以要考虑增加一个置数模块，其主要功能细分为，对不同的状态输 入要产生相应状态的下一个状态的预置数，如图中A道和B道,分别为次干道的置数选 择和主干道的置数选择。 方案2 设计思想： 由两个传感器监视南北方向即A道与东西方向即B道的车辆来往情况，设开关K=1 为有车通过，K=0为没有车通过。则有以下四种情况： Ka=1时：Kb=0，表示A有车B没有车，则仅通行B道：
交通信号灯控制器
太原理工大学现代科技学院数字电子技术基础课程设计 设计名称交通信号灯控制器 专业班级自动化12-1 学号 姓名 指导教师张文爱
交通信号灯控制器 一、设计要求： 通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号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。因此，在本次课程设计里，将以传统的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。 1.设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 2.用红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号。 3.主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 4.主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显示电路。 5.在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。 二．设计方案： 1，设计思想及方案论证： 本设计要求设计一个主干道绿灯45秒、支干道绿灯25秒的交通灯控制系统，每次由绿灯变为红灯时应有5秒黄灯亮作为过渡，分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯，并用数码管显示倒计时。因此，本设计需
要一个脉冲产生模块、信号灯模块、倒计时模块、数码显示模块和主控模块。脉冲产生电路用以驱动倒计时电路，置数电路将交通灯亮时间预置到计数电路和寄存器中，信号灯模块对信号灯的各种状态进行循环控制，倒计时模块以基准时间秒为单位做倒计时，数码显示模块显示倒计时的时间，主控模块对电路种的各个模块进行级联控制。 交通信号灯控制电路，交通灯采用发光二极管，显示时间则采用自带译码器的数码管显示。系统需要每秒减数，所以可以采用数字电路箱产生秒脉冲（数字电路实验箱中已给出），经由一个脉冲驱动电路后产生信号灯需要的三种脉冲，即45s,25s,5s，传递给控制器，由控制器发出状态。译码器接受状态后译码，输出控制信号灯和数码管显示的状态。 2，设计方案的工作原理： 1.倒计时电路（定时电路） 倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、一个非门和一或门构成。其组成如图所示，其中74LS192是上升沿触发，CPU
交通信号灯的自动控制
交通信号灯的自动控制 1. 设要求以及主要内容 (1) 2.总体设计 (1) 2.1．555秒脉冲模块设计 (1) 2.2．控制单元设计 (2) 2.2.1 4秒定时电路 (2) 2.2.2 6秒定时电路 (3) 2.2.3 25秒定时电路 (4) 2.2.4 JK时序电路 (4) 2.2.5时序信号 (6) 3.设计心得 (6) 4.参考文献 (7) 5.附录 (8)
交通灯的自动控制 1. 设要求以及主要内容 1.通常情况下，大道绿灯亮，小道红灯亮； 2.若小道来车，大道经6秒由绿灯变为黄灯；再经过4秒，大道由黄灯变为红灯，同时，小道由红灯变为绿灯； 3. 小道变绿灯后，若大道来车不到3辆，则经过25秒钟后自动由红灯变为黄灯，再经过4秒变为红灯，同时，大道由红灯变为绿灯； 4.如果小道在绿灯亮时，小道绿灯亮的时间还没有到25秒，只要大道检测到已经超过3辆车在等候，那么小道应立即由绿灯变为黄灯，再经过4秒变为红灯，同时，大道由红灯变为绿灯。 2.总体设计 首先由一个555发生产生一个秒脉冲，提供给FPGA一个时钟信号，然后经过控制单元处理以后输出给信号灯。总体原理框图如图1 图1 原理框图 2.1．555秒脉冲模块设计 产生秒信号的电路有多种形式，如图2 是利用555 定时器组成的秒信号发生器。当接通电源以后，因为电容上的初始电压为零，无哦一输出为高电平，并开始经电阻R向电容C充电。当充到输入电压为V1=Vt+时，输入跳变为低电平，电容C又经过电阻R开始放电。当放电至V1=Vt-时，输出电位又跳变成高电平，电容C重新开始充电如此周而复始，电路便不停地振荡。V1和Vo的电压波形如图3所示。因为该电路输出脉冲的周期为T≈0.7（R1+2R2）C。若T=1S，令C=10，R1=39K，则。取固定电阻与的电位器相串联代替电阻R2。在调试电路时，调试电位器R P，使输出脉冲为1s。
实训-交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统 重点内容： ●LED显示的驱动电路设计和LED显示输出扫描程序 ●按键输入电路和按键扫描程序 ●时间中断的使用。 一、实例说明 有如图所示的街区十字路口，需要为十字路口设计一个交通灯控制系统，该系统的要求如下：东南西北每个方向各有一个红绿灯组，每个红绿灯组包含红黄绿三种颜色的信号灯。 ●每天的23：00~次日凌晨的6：00，由于车流量较小，为了节省电能各个方向的红绿 灯出于休息状态（只亮黄灯）。 ●每天的6：00~23：00，红绿灯出于工作状态，两个互相垂直方向的绿灯交替点亮来 控制交通。交通灯工作状态过程如后所示，在某一个时间段东南方向红灯亮，西北方向绿灯亮；经过一定的时间后，西北方向该为黄灯闪烁，此时东南方向保持红灯； 西北方向红灯闪烁5秒后转为红灯，此时东南方向变为绿灯。依此东南方向的红绿灯和西北方向的红绿灯循环往复。
交通信号灯控制系统提供了一个控制面板，交警可以通过该面板可以调整红灯和绿灯亮的时间间隔、控制交通信号灯控制系统的开关等，从而达到控制交通流量的目的。交通信号灯控制系统的控制面板如下图所示，该面板共有6个LED，每3个LED 为一组，用于显示交通信号灯的点亮时长（单位为秒）；面板上共有5个按键，用于控制交通灯控制系统的点亮时长和系统的开关。
二、硬件电路设计 1、LED输出电路 ●本案例中共有6个LED，为了充分利用ARM微处理器的IO资源，我们采用扫描的 方式。 ●LED的输出电路如上图所示，为了使电路比较清晰，这里只画出了其中两个LED。 每个七段码LED的a~g端口是并联，分别连接LPC2131的P1.19、P1.20、P1.21、P1.22、P1.23、P1.24和P1.25。而gnd端口各由一个管脚控制，6个七段码LED的gnd端分别连接LPC2131的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4和P0.5。当需要点亮其中某一个七段码LED时，将对应的gnd端口电平拉低，a~g端口根据需要显示的数字给不同的电平。这种连接方式在某一特定时刻只能点亮其中一个七段码LED，而其他的七段码LED处于熄灭状态。 ●为了让他们看上去是同时点亮并且能够显示不同的数值，我们利用人眼的视觉暂留 对他们进行扫描，在一个比较短的始终周期内（0.01s左右）轮流点亮6个七段码LED。 2、按键电路 ●本案例中的共有5个按键，如下图的控制面板所示，其中一个按键用来控制交通灯 控制系统的开关，而其他四个按键用来调整红灯和绿灯的持续时间 ●按键电路如下图所示，当没有任何按键被按下时，所有与按键连接的管脚为高电平；
交通信号灯程序
《PLC组态与维护》课程测试答题册 系别：动力工程系 专业：工业热工控制技术 班级： 姓名： 学号： 任课教师： 完成时间：2014年5月26日 目录
一、测试题目 (3) 二、I/O分配表 (4) 三、硬件接线图 (4) 四、控制时序图 (5) 五、顺序功能图 (5) 六、控制梯形图 (6) 七、答题心得 (15) 八、参考文献 (15)
一、测试题目 北向 南向 东向 西向 红 红 红 红 黄 黄 黄 黄 绿 绿 绿 绿 上图所示为双干道交通信号灯设置示意图。信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。 信号灯控制的具体要求见下表。 试编写信号灯控制程序，具体要求如下： 1.理清输入输出信号的关系和状态。 2.列出I/O 分配表。 3.绘制PLC 硬件接线图、控制时序图和顺序功能图。 4.设计控制梯形图程序
二、I/O 分配表 东西方向红灯 Q 4.3 BOOL 东西方向黄灯 Q 4.5 BOOL 东西方向绿灯 Q 4.4 BOOL 南北方向红灯 Q 4.0 BOOL 南北方向黄灯 Q 4.2 BOOL 南北方向绿灯 Q 4.1 BOOL 启动按钮 I 0.1 BOOL 停止按钮 I 0.2 BOOL 三、硬件接线图 DC24V +-HL1 HL2 HL3 HL4 HL5SB1 SB2 HL6 DC24V - + M 1M I0.0 I0.1 1L Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4Q4.5
四、控制时序图 红灯绿灯黄灯红灯绿灯 黄灯东西 南 北时间 45s T0 3S T12S T2 25S T3 3S T42S T5 五、顺序功能图 M0.0 M0.1M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 T0Q4.3Q4.1T0 M5.1T1 T1 Q4.2T2 T2 Q4.0Q4.4T3 T3 M5.2T4 T4 Q4.4T5 T5
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，
交通信号灯控制详细操作说明
交通信号灯控制详细操作说明 一、操作面板示意图： 二、修改程序的基本步骤： 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 按“加”或“减” 按“功能1” 步骤1、按住“显示程序”键，听毕 “啼”音后进入程序修改操作； 步骤2、显示[-0 0·7 00] 步骤3、显示[- 0 02·02 设定第一段程序开始运行的时间，按数字下 面相对应的“减”或“加”来调整时分。 显示内容说明：当前显示的是“-0 0.7 00” “-0”的含义指的是当前设定的是第一段程 序。“07 00”的含义是指时间，在以下三个 步骤中设定的程序将在凌晨7点钟开始运 行。用“·”的位置指示当操作步骤的进度， 在以下几个步骤中“·”点的位置往后移。 设定干线与支线左转弯绿灯时间，按加减来 调整干线或支线左转弯绿灯时间，注意：调 整为02.02则控制器工作于两相位模式。 步骤4、显示[- 0 2 5 2·5] 设定参数，一般不需修改，如需修改按数字 下面相对应的按键。第一位”2”代表黄灯过渡 到红灯时红灯持续时间为2秒，第二位”2” 代表绿灯过渡到黄灯时黄灯持续时间为2 秒，第三位”5”代表绿闪次数5次，第四位数 是右转弯绿灯的运行模式。 步骤5、显示[- 0 2 2 5 8·] 设定干线与支线直线绿灯时间，左边的两位 数是干线的，右边的两位数是支线的，按数 字相对应的“减”或“加”来调整绿灯时间。
三、修改多时段程序的步骤： 在基本步骤6中按下“功能1”，根据你的需要重复“修改程序的基本步骤”2-5；设定时钟的应从早上到晚上，共有十个时段可以设定。 四、修改程序中的特定数字： 1、设定左转时间[ 0 2·0 2 ]是转入二相位的特定数字 2、设定直行时间[ 0 3·0 3 ]是转入黄闪的特定数字； 3、设定时钟时间[ 2·3 5 9 ]是退出修改的特定数字； 五、手动： 在正常工作状态下按“功能2”键即进入手动工作状态，按相应键即对干线左转、支线左转、干线直行、支线直行的手动控制，再按“功能2”键返回正常工作状态。 六、恢复出厂设置及24小时连续工作设置： 如遇到不明原因的控制器故障请恢复出厂设置复位，按住“功能2”键再开电源，听毕“啼”音后即恢复出厂设置。 自动1初始化出厂设置如下：（四相位设置:直线先行）
交通信号灯控制器设计方案一
课程设计(综合实验)报告( 2012 —2013 年度第一学期) 名称：电子技术综合实验 题目：交通信号灯控制器 院系：电气与电子工程学院 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：刘春颖 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年1 月15 日
《电子技术》综合实验 任务书 一、目的与要求 1.目的 1.1课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写课程设计总结报告。 2.6通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。 1.移位寄存器型彩灯控制器 2.智力竞赛抢答器 3.电子拔河游戏机 4.交通信号灯控制器 5.数字电子钟 6.电子密码锁
智能交通信号灯控制系统设计
智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。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，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 1.1 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。
交通信号灯自动控制系统说明书
交通信号灯自动控制系统说明书 课程设计2008-12-28 16:34:46 阅读1674 评论4 字号：大中小订阅 1 概述 1.1 设计目的 （1）掌握CPU与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连接能力； （2）通过对交通灯信号自动系统的模拟控制，进一部提高应用8255A并行接口技术，8253定时功能，8259A中断管理控制器的综合应用能力； （3）掌握基本汇编源程序编制方法，学会综合考虑各种设计方案的对比和论证。 1.2 设计要求 交通信号灯自动控制系统须满足下列要求和功能： （1）首先车行道亮绿灯45s，同时人行道亮红45s； （2）45s后，车行道黄灯闪烁3次，亮、灭各1s，此时人行道仍维持红灯； （3）6s后，转为人行道亮绿灯20s，车行道亮红灯20s； （4）20s后，再转到第（1）步，如此循环往复； （5）当有车闯红灯时，能实现报警信号持续3 s的扩展功能。 1.3 设计方法及步骤 1、设计系统硬件部分 （1）先进行方案论证，确定最终采取硬件定时还是软件定时，是查询方式还是中断方式； （2）在具体甄选设计过程中可能要设计的芯片，分析它们的功能特点，确定它们的工作模式； （3）按照各芯片的使用特点以及本系统的设计要求逐步连接，画出系统硬件连接图。 2、设计系统的软件部分 （1）先进行程序编制方式的方案论证，讨论分析，确定是采用宏程序调用还是子程序调用模式； （2）确定本系统设计可能涉及的源程序各个模块，明确各个模块的各自功能，分清它们相互之间的调用关系； （3）画出各个模块的程序流程图； （4）依据流程图，编制出交通信号灯自动控制系统的完整汇编源程序。 1.4 设计说明 （1）本设计采用共阳极的发光二极管模拟对应的交通信号灯的型式，参见后面“系统硬件部分设计”中“总体设计”这一节； （2）本设计关于有车闯红灯报警的扩展功能，是通过红外线接收装置实现的，具体分析见后面“可编程芯片说明及其地址范围确定”中“8254定时/计数器”这一节； （3）在本设计的最初方案中，本来是有电子眼拍摄闯红灯车牌号的这一很实用、很现实化的扩展功能的，但由于实现这种功能的电路芯片资料难以搜集，芯片电路连接复杂以及芯片工作模式，工作环境，工作特点的难以确定，最终被舍弃，只留下报警功能； （4）本设计在很多方面，比如译码器的选择，定时器选型，程序调用方式等等尽量做到不与本组其他成员雷同，程序编制力求简便清晰，硬件连接图在保证每根具体用到的管脚线都能被表示出来的同时，力求线路连接清晰明确，尽量不使线与线之间过于缠绕。 2 方案论证 2.1 软件定时与硬件定时 本任务要求交通信号灯能实现自行定时、延时、切换等功能，即能实现交通信号灯自动控制。一般计算机控制系统实现定时或延时有两种基本方法：利用软件定时 或使用可编程硬件芯片，即硬件定时。
道路交通信号灯控制系统设计说明书
安徽科技学院数理与信息工程学院 《单片机原理与应用设计》课程设计 设计说明书 题目: 道路交通信号灯控制系统 专业: 电气工程及其自动化 班级: 12级1班 指导教师： 2014 年12 月 9 日
目录 一、概述 (3) 1、设计背景 (3) 2、设计要求 (3) 二、整体设计原理 (3) 1、设计原理 (3) 2、硬件电路分析 (4) 三、硬件电路 (5) 1、晶振电路 (5) 2、硬件电路 (5) 四、软件设计 (6) 1、主程序设计 (6) 2、程序代码分析 (7) 3、元件清单 (9) 五、测试 (10) 1、仿真调试 (10) 六、心得体会 (13) 七、附录 (14) 1、参考文献 (14) 2、完整程序代码 (14)
一、概述 1、设计背景 根据规定本学期13、14周为本专业课程设计，要求同班同学五人一组利用单片机相关知识和proteus仿真软件实现所选课题相关功能。 由于我们组在大二数、模电课程设计中做过交通灯相关课题，因此本次课程设计在组织好团队后，经讨论我们一致决定选择道路交通信号灯控制系统作为本组课程设计内容。 2、设计要求 （1）设计目的 随着单片机应用的日益广泛，在校学生加强对单片机动手实践能力的培养，已经是非常重要的一项锻炼。课程设计就是为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节，将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。 （2）设计任务 ①设计四组十字路口的红、绿、兰三色交通灯，并模拟交通灯的现场情形，控制交通灯的亮灭。 ②设计四组 LED 显示器，分别倒计时显示十字路口每个方向的红灯或绿灯的剩余时间。 ③可适当根据实际需要增加扩展功能。 ④利用 PROTEUS 软件画出电路图，根据以上功能编写软件，并在硬件电路上成功运行或仿真。 二、整体设计原理 1、设计原理 实际交通灯的变化规律实际交通灯分为东南西北四个方向以及左转右转，本次课程设计我们涉及的是简易交通灯，不包含左转右转，只包括东西直行和南北直行，原理较为简单，下图是十字楼口的模拟图。
对交通信号灯的控制
毕业论文题目：对交通信号灯的控制 毕业论文要求：十字路口的交通指挥信号灯如图所示：控制要求如下： （1）信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。 （2）南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，如果同时亮时应关闭信号灯系统，并报警。（3）南北红灯亮维持25S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20S。到20S 时，东西绿灯闪烁，闪烁3S后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西黄灯熄，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。 （4）东西红灯亮维持30S。南北绿灯亮维持25S。然后闪烁3S，熄灭。同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。 （5）周而复始。 毕业论文主要内容：随着社会经济和城市交通的快速发展，城市规模的不断扩大，交通 日益繁忙，红绿灯已经成为疏导交通最常见和最有效的手段。 红绿灯采用红、黄、绿三种颜色组成。绿灯是通行信号，面对绿灯车辆可以直行，左右转弯；红灯是禁止通行信号，面对红灯车辆必须停止前进；黄灯是等待信号，面对黄灯车辆不能越过停车线，等待信号指示。 城市红绿灯一般采用可编程控制器，其中采用PLC程序控制的在实际使用中占有很大的比例。信号一般采用三种控制形式。第一种为传统红绿灯，即在红绿灯之间转换，绿灯变红灯时加黄灯来缓冲；第二种是在传统红绿灯基础上加上绿灯闪烁（以下简称绿闪）功能，即在绿灯将要结束之际加上闪烁，其目的是提醒车辆，并保留黄灯缓冲时间；第三种是数字显示红绿灯，这是目前大城市所用最多的红绿灯，这种是在第二种红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。 另外人行道的红绿灯对行人和车辆起到秩序化的放行和安全交通的交通设备。人行道上的红绿灯也与马路上的红绿灯大同小异，设计方法也基本相同。 第一章设计方案 1.1 设计基础 此次PLC编程方法均与以S7-200作为背景机。 1.2 方案选择 这次给的方案有三种，一种是传统红绿灯，即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲，而红灯到绿灯没有黄灯缓冲，这种红绿灯没有人行道上的红绿灯；第二种是普通红绿灯，就是在传统红绿灯基础上加上人行道红绿灯，人行道上只有红、绿两种灯；第三种是大型红绿灯，这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。下面就来介绍这三种红绿灯：方案一传统红绿灯 十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组。这种红绿灯控制简单方便。但是缺点是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。现今已经无法满足较大城市
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统(红绿灯系统) 1、概述 近年来，随着经济发展，营运车辆拥有量的增加使道路市场必须规有序，交通安全管理必须上一新台阶。按照“高起点规划，高标准建设，高效能管理”的思路，坚持把城市化作为城市经济的一大战略来抓，积极建设城区交通基础设施工程，建立交通安全管理网络。严格抓好交通管理，以加强交通队伍建设和行业文明建设。 对****信号控制系统进行升级改造，在*****新建设一套信号控制系统 2、设计依据 ?《道路交通信号控制机》（GB25280-2010） ?《道路交通信号灯》（GB14887-2011） ?《道路交通信号灯设置与安装规》（GB14886-2006） ?《道路交通信号倒计时显示器》（GA/T508-2004） ?《道路交通安全行为图像取证技术规》（GA/T832-2009） ?《交通信号机技术要求与测试方法》（GA/T47-93） ?《道路交通信号机标准》（GA47-2002） ?《道路交通信号灯安装规》（GB14866-94） 3、设计原则 本期工程按“国领先、国际先进”的原则设计方案，提供完整、最新而成熟的产品，并保证各项技术和设备的先进性、实用性和扩展性。提高交通道路口的车辆通行速度，保证道路畅通。因此该系统是建设畅通工程中的重要措施之一。 信号控制系统的设置应充分结合本路段的工程自身特点，在达到适时、适量地提供交通信息，确保行车安全目的的同时，尽可能与道路的整体效果相结合。 1）设计思路 以有效地管理道路交通，达到安全、经济、合理、美观为目的，严格按照国家有关规定设置信号灯等交通设施。
交通拥挤情况主要发生在车流人流相对集中的主要繁华城区路口和路段，根据现有主要交通干道路面宽度划分车道，基本可以满足城区车辆通行的需要。 2）预期实现目标 完善城区交通安全设施布局，规行车和行人秩序，减少交通事故，一定程度上改善城市形象。 4、交通信号控制系统功能 （1）图形与界面 系统界面中文化、图形化、菜单化。命令操作方式灵活多样，并对错误操作发出警告或禁止执行。 能多用户、多窗口显示，显示窗口可缩放、移动。 具有图形编辑工具，可以对图形的区域背景、路口背景等进行用户化编辑。 背景地图可按管理区域和路口进行缩放和漫游显示。 能够实时显示路口设备、路口设备工作状态及信号控制模式等信息。 系统可动态、实时地显示路口信号灯的运行状况，并可对某一路口的信号灯变化进行实时显示；还可以根据需要直接对信号机进行手动操作功能。 能够用图表显示交通流量、占有率等统计分析数据。 （2）用户管理 系统能够支持至少50个用户的使用和管理，对用户的名称、密码和访问角色等相关容进行设置。 能够设立访问角色，能够定义相应的访问权限，每个用户可以对应多个角色。 组管理：每个组可以有多个用户，所有用户不能重名，不同的组可以管理不同的路口设备。 记录用户登录和退出系统的时间及用户使用过的操作命令，显示用户是否在线。 禁止多用户对同一对象同时进行控制操作，并给出提示信息。 （3）日志管理 操作员记录：操作员登录/退出时间、部分重要操作命令记录。 记录保存时间：系统至少保留最近12个月的综合日志记录。