实训-交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统引言交通信号灯控制系统是一种用于管理和控制道路交通的重要设备。
它通过合理地安排交通信号灯的变化来引导车辆和行人的通行，减少交通事故的发生，提高交通效率。
本文将介绍交通信号灯控制系统的工作原理、组成部分和相关技术。
工作原理交通信号灯控制系统的工作原理主要包括三个方面：传感器检测、控制逻辑和信号灯变化。
在传感器检测阶段，系统利用各种传感器（如摄像头、车辆检测器、红外线传感器等）监测交通流量和行人情况。
控制逻辑阶段根据传感器的数据进行分析和计算，决定信号灯的变化策略。
最后，在信号灯变化阶段，系统会根据控制逻辑的结果控制信号灯的亮灭和信号灯的变化。
组成部分交通信号灯控制系统主要由以下几个组成部分组成：1. 信号灯信号灯是交通信号灯控制系统的核心部分。
它通常由红灯、黄灯和绿灯组成，用于指示车辆和行人的行驶状态。
不同的信号灯组合可以传达不同的交通指示，如停车、行驶和减速等。
2. 控制器控制器是交通信号灯控制系统的核心控制设备。
它负责接收传感器的数据并根据控制逻辑进行信号灯的控制。
现代的交通信号灯控制系统通常采用微处理器控制器，具有较高的智能化和可编程性。
3. 传感器传感器是交通信号灯控制系统的信息获取设备。
它可以通过不同的监测技术获取车辆和行人的信息，并将这些信息传输给控制器进行处理。
常见的传感器包括车辆检测器、行人探测器、摄像头等。
4. 通信设备通信设备用于实现交通信号灯控制系统与其他交通管理系统之间的数据交换和通信。
通过与其他设备的连接，交通信号灯控制系统可以获取更多的交通信息，并做出更加准确的控制决策。
5. 电源系统电源系统为交通信号灯控制系统提供电力支持。
它通常包括电源装置和电池，确保系统可以持续稳定地工作。
相关技术交通信号灯控制系统的发展离不开各种相关技术的支持。
以下是一些常用的交通信号灯控制系统的技术：1. 视频监测技术视频监测技术通过安装摄像头来实时监测交通情况。
利用图像处理算法可以对交通流量进行准确的检测和统计，为交通信号灯的控制提供准确的数据支持。
PLC实训13--交通信号灯的PLC控制
图2-3-6 图2-3-3相应旳梯形图和指令表
PLC原理及应用
项目实施
模块2 基本应用模块
项目3 交通信号灯旳PLC控制
（一）拟定PLC旳I/O分配表 本项目中PLC旳I/O分配见表2-3-2。 表2-3-2 十字路口交通信号灯旳PLC控制项目I/O分配表
项目3 交通信号灯旳PLC控制
该控制系统是一种时间顺序控制系统，能够采用基本逻辑指令编程，也能够用 前面学习过旳单流程步进程序设计；同步还能够将东西方和南北方各看成一条根 本，并行同步执行，即用并行分支步进程序进行设计。所以，可画出该项目旳控 制时序图，如图2-3-2所示。
图2-3-2 十字路口交通信号灯控制旳时序图 按下开启按钮，十字路口交通信号灯控制系统开始周而复始地循环工作下去；按 下停止按钮，系统完毕目前一种循环后自动停止工作。
（1）东西方向，人通行旳“申请经过按钮”有四个，按下任何一种， 南北方向交通灯，立即为黄灯亮2秒，红灯亮10秒，同步，东西方向旳交 通灯也是黄灯亮2秒，立即为绿灯亮10秒，之后，回到重新开启开始运营。
（2）南北方向，人通行旳“申请经过按钮”也有四个，按下任何一 种，东西方向交通灯，立即为黄灯亮2秒，红灯亮10秒，同步，南北方向 旳交通灯也是黄灯亮2秒，立即为绿灯亮10秒，之后，回到重新开启开始 运营。
（三）项目所用器材 项目所用器材见表2-3-3 表2-3-3 十字路口交通信号旳PLC控制项目器材表
序号
符 号
1 PLC
2
3 SB1 4 SB2
5
6 7
PLC原理及应用
器材名称
可编程控制器 十字路口交通信
号灯控制板 按钮开关 按钮开关
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统是一种用来管理道路交通流量、维护交通秩序和保证交通安全的系统。
它通过安装在道路交通路口的信号灯，利用红、黄、绿三种颜色的信号灯的变化来指示车辆和行人何时停止、何时前进，从而实现对交通流量的控制。
交通信号灯控制系统通常由以下组成部分组成：
1. 控制器：负责控制信号灯的变化，根据交通流量和时间段调整信号灯的时长。
2. 信号灯：通过红、黄、绿三种颜色的变化来指示交通参与者何时停止、何时准备出发和何时可以前进。
3. 检测设备：用于检测交通流量和车辆的存在，可以是基于地磁、红外线、摄像头等技术的检测设备。
4. 通信设备：用于控制器与其他交通管理系统的通信，可以接收来自其他系统的交通信息，并根据需要进行调整。
交通信号灯控制系统的工作原理如下：
1. 检测设备检测到车辆或行人的存在，将信息传输给控制器。
2. 控制器根据检测到的交通流量和时间段的设定，判断信号灯需要显示的颜色，并发出相应的控制指令。
3. 控制器通过通信设备将控制指令传输给信号灯，信号灯根据指令改变对应的颜色。
4. 交通参与者根据信号灯的指示来决定行动，例如红灯停、绿灯行等。
通过交通信号灯控制系统，交通管理部门可以实现对交通
流量的合理调度，减少交通拥堵和事故发生的概率，提高
道路通行效率和安全性。
同时，通过与其他交通管理系统
的无缝连接，可以实现更智能化、高效的交通管理。
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统简介交通信号灯控制系统是一种用来组织交通流量的设备，它通过设置不同的信号灯颜色来指示交通参与者何时可以通行。
这种系统在城市和高速公路等交通场景中非常常见，它有助于减少交通拥堵、提高交通效率和减少交通事故。
组成部分一个典型的交通信号灯控制系统包括以下几个主要组成部分：信号灯信号灯是交通信号灯控制系统的核心组件。
它通常由红、黄、绿三个色灯组成，分别代表停止、准备和通行。
信号灯可以通过LED灯、荧光灯等不同的光源进行发光。
控制器交通信号灯控制器是控制信号灯的主要设备。
它通常由微处理器、逻辑电路和通信接口等组成。
控制器根据预设的交通信号灯时序和传感器信号来控制信号灯的颜色变化。
传感器传感器用于收集交通场景的数据，以便控制器能够根据实际情况调整信号灯的状态。
常用的传感器包括车辆检测器、行人检测器和交通流量检测器等。
通信系统交通信号灯控制系统通常需要与其他系统进行通信，以便进行数据交换和协同工作。
常见的通信方式包括有线通信和无线通信。
工作原理交通信号灯控制系统的工作原理如下：1.控制器根据预设的交通信号灯时序不断切换信号灯的颜色。
典型的时序包括红灯亮、黄灯亮、绿灯亮等。
2.传感器收集交通场景的数据，并将数据传输给控制器。
例如，车辆检测器可以检测到车辆的存在和行驶方向，行人检测器可以检测到行人的存在，交通流量检测器可以检测到交通流量的情况等。
3.控制器根据传感器的数据和预设的算法来判断信号灯应该如何控制。
例如，当车辆检测器检测到某个方向没有车辆时，控制器可以将信号灯切换为绿灯；当交通流量检测器检测到某个方向的交通流量过大时，控制器可以延长该方向的红灯时间等。
4.控制器通过通信系统与其他系统进行数据交换和协同工作。
例如，交通信号灯控制系统可以与交通监控系统进行通信，以便实时获取交通场景的数据；交通信号灯控制系统还可以与城市交通管理中心进行通信，以便实现远程监控和控制等。
应用领域交通信号灯控制系统广泛应用于各种交通场景，包括城市道路、高速公路、停车场和交叉路口等。
交通信号灯控制系统
交通信号灯控制系统简介交通信号灯控制系统是一种用于控制交通流量的设备或软件。
它通过控制交通信号灯的颜色和时序，有效地管理道路上的车辆通行，减少交通事故和交通拥堵。
功能交通信号灯控制系统具备以下几个主要功能：1.信号切换控制：根据不同道路的车流量、交通流向和拥堵情况，智能地切换交通信号灯的颜色。
2.时序调整：根据交通流量的变化，动态调整信号灯亮起的时间，以实现最佳的路口通行效果。
3.紧急情况响应：在紧急情况下，如火灾、事故等，交通信号灯控制系统能够通过接收紧急信号，立即改变信号灯的状态以保障道路的畅通。
4.传感器集成：与交通流量传感器、车辆识别系统等其他设备进行集成，获得实时的路况信息，并根据信息智能调整交通信号灯的控制策略。
工作原理交通信号灯控制系统的工作基于以下几个方面的原理：1.时序算法：通过设置预设的信号灯颜色和时长，系统能够按照不同的交通状况自动调整信号灯的时序，以保障道路的畅通。
2.传感器数据分析：通过集成传感器设备，交通信号灯控制系统可以实时获取道路上的车流量、车速、车辆种类等信息，并通过数据分析算法判断道路上的拥堵情况和通行效率，从而进行信号灯控制优化。
3.通信技术：交通信号灯控制系统可以通过与监控中心、车辆导航系统等进行通信，获取更多的路况信息，并根据需要进行信号灯状态的调整。
优点交通信号灯控制系统具有以下几个优点：1.提高交通效率：通过智能的信号切换和时序调整功能，系统能够根据实时的交通状况进行优化，提高道路通行效率，减少交通拥堵。
2.减少事故发生：交通信号灯控制系统能够根据道路上的车流量合理调整信号灯状态，有效减少交叉口事故的发生。
3.节能环保：合理控制信号灯的时长和信号切换，降低不必要的能源消耗，并减少交通堵塞导致的尾气排放。
4.灵活性强：交通信号灯控制系统可以根据实际需要进行配置和调整，具备较高的灵活性和适应性。
应用领域交通信号灯控制系统广泛应用于以下几个领域：1.城市交通管理：在城市繁忙路口、交叉口等地方，通过安装交通信号灯控制系统，能够有效管理车流量，提高道路通行效率。
交通信号灯实训报告
交通信号灯实训报告一、实训目的和背景交通信号灯是一种用于控制道路交通流量的设备，用来指示行车和行人何时可以通行或停止。
在实际道路交通中，交通信号灯的作用非常重要，能够有效地维持交通秩序、减少交通事故的发生。
本次实训的目的是通过设计和制作一个简单的交通信号灯原型，加深对交通信号灯工作原理的理解，并掌握相关的电路设计和制作技能。
二、实训内容和步骤1. 设计电路：根据交通信号灯的工作原理，设计一个适用于实际道路交通的交通信号灯电路。
电路主要包括三个信号灯（红灯、黄灯、绿灯）和控制电路。
2. 制作电路：根据电路设计图，采购所需的元器件，并按照设计图进行电路的制作。
注意电路的布局和连接的准确性。
3. 安装信号灯：根据交通信号灯的设计，制作信号灯的灯罩和支架，并将信号灯安装在合适的位置。
4. 调试和测试：将制作好的交通信号灯连接电源，并进行调试和测试，确保信号灯的正常工作。
5. 实验报告：根据实训的过程和结果，撰写实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果及分析等内容。
三、实训所需材料和设备1. 元器件：电路板、LED灯、电阻、电容、开关等。
2. 工具：钳子、螺丝刀、焊接工具等。
3. 设备：电源、万用表、示波器等。
四、实训结果和总结通过本次实训，我成功地设计和制作了一个简单的交通信号灯原型，并对交通信号灯的工作原理有了更深入的理解。
通过实际操作，我掌握了相关的电路设计和制作技能，并学会了如何调试和测试电路的工作情况。
实训过程中，我发现电路的布局和连接的准确性对信号灯的正常工作非常重要，需要仔细操作和检查。
通过本次实训，我提高了实际操作的能力和动手实践的能力，为将来的工作打下了基础。
本次交通信号灯实训让我对交通信号灯有了更深入的了解，并掌握了相关的电路设计和制作技能。
这对我的专业学习和将来的工作都具有重要意义。
交通信号灯控制系统
项目三交通信号灯控制系统一、实训目标1．通过本项目的实训和操作，学会使用松下PLC内部部分特殊辅助继电器、定时器、上升沿微分指令，能够采用时间控制方法进行顺序逻辑程序的编写，掌握交通信号灯控制系统的设计、安装和调试方法。
2．能够正确编制、输入和传输交通信号灯控制系统PLC控制程序。
3．能够独立完成交通信号灯控制系统PLC控制线路的安装。
4．按规定进行通电调试，出现故障时，应能根据设计要求独立检修，直至系统正常工作。
二、任务分析随着城市和经济的发展，交通信号灯发挥的作用越来越大，正因为有了交通信号灯，才使车流、人流有了规范，同时，减少了交通事故发生的概率。
然而，交通信号灯不合理使用或设置，也会影响交通的顺畅。
1．交通信号灯控制系统的控制要求：图7-1 交通灯现场示意图开关合上后，东西绿灯亮4s后闪2s灭；黄灯亮2s灭；红灯亮8s；绿灯亮……循环，对应东西绿黄灯亮时南北红灯亮8s,接着绿灯亮4s后闪2s灭；黄灯亮2s后，红灯又亮……循环。
2.控制要求分析图7-2 交通灯控制时序图根据控制要求，可得出整个系统的时序图如上图所示，本系统可以采用步进控制思想三、相关知识１、PLC的状态转移编程法在设计较为复杂的程序时，仅仅采用简单的逻辑处理已经很难保证程序的正确性和易读性，所以就需要采用别的方法来编制程序。
为了保证程序逻辑的正确以及程序的易读性，我们可以将一个控制过程分为若干个阶段，在每一个阶段均设立一个控制标志，当每一个阶段执行完毕，就启动下一个阶段的控制标志，将本阶段的控制标志清除。
所谓“状态”是指特定的功能，因此状态转移实际上就是控制系统的功能转移。
机电自控系统中机械的自动工作循环过程就是电气控制系统的状态自动、有序、逐步转移的过程。
这种功能流程图完整地表现了控制系统的控制过程，各状态的功能、状态转移顺序和条件，它是PLC应用控制程序设计的极好工具。
（一）定义：顺序控制：就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，使生产过程中各个执行机构自动而有序地进行工作。
交通红绿灯控制器培训
通讯线路应具有良好的绝缘性能 ，以避免电流对红绿灯控制器和 其他设备造成干扰或损坏。
当通讯故障发生时，应使用相应 的故障排查工具和方法，如网络 抓包、ping命令等，以确定故 障原因并进行修复。
05
交通红绿灯控制器系统组成 及工作原理
交通红绿灯控制器的系统组成及各部分功能
红绿灯
控制器
红绿灯是交通信号的主要设备，用于指示车 辆和行人安全通过路口。
控制器是红绿灯的核心部件，它接收车辆和 行人的感应信号，根据预先设定的程序来控 制红绿灯的亮灭时间。
感应器
连接线
感应器是控制器的前端设备，它检测车辆和 行人的到来，并将信号发送到控制器。
连接线用于将感应器、控制器和红绿灯连接 起来，以实现信号的传输和控制。
交通红绿灯控制器的工作原理和流程
感应器检测车辆和行人的到来，将信号发送到控制器 。
由简到繁排查
先从简单的问题入手，如检查 电源线、电源开关等，逐步排
查故障。
安全操作
在排查故障时，要注意安全操 作，避免接触高温、带电等危 险部位，以免发生安全事故。
04
交通红绿灯控制器与其他设 备的连接与通讯
交通红绿灯控制器与交通管理系统的连接方式
网络连接
红绿灯控制器通常通过LAN或Wi-Fi网络与交通管理系统进行连接，实现数据和 指令的传输。
某些红绿灯控制器可能支持特定的通讯协议，如SCP、 MODBUS等，以满足不同地区或特定应用的需求。
连接通讯线路的注意事项和安全要求
防雷击
防静电
线路绝缘
故障排查
在有雷雨天气时，应采取防雷击 措施，如安装避雷器或浪涌保护 器等，以保护红绿灯控制器和通 讯线路不受损害。
在安装和维护过程中，应采取防 静电措施，如佩戴防静电手环和 防静电手套等，以避免静电对红 绿灯控制器和通讯线路造成损坏 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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；
当任意一个按键被按下时，相应按键连接的管脚上为低电平。
通过判断那个按键连接的管脚为低电平，就可以判断哪个按键被按下。
3、信号灯显示控制电路
本案例中ARM微处理器驱动信号灯的原理图如图所示，ARM微处理器管脚的电流驱动能力通常在几个uA左右，不能直接用来驱动继电器，因此首先要通过电流驱动电路进行电流放大，然后采用放大后的电流来驱动继电器。
各个ARM微处理器管脚控制的信号灯如图8-7所示。
每个管脚控制一个信号灯，当某管脚为低电平时，其所控制的信号灯熄灭；当某一管脚为高电平时，其所控制的信号灯亮。
ARM微处理器程序通过控制这些管脚的电平就可以控制信号灯的亮灭。
三、软件设计
1、LED输出程序
LED显示函数的作用是将整型变量gtime和rtime的值显示在LED上，其中gtime和rtime 都保证在0~999范围内，可以用3个LED来显示。
LED显示函数的代码如下图所示。
变量segid的值用来表示当前应该点亮6个七段码LED中的哪一个，segid每隔(1/120)秒变化一次，变化一个周期（0~5）需要0.05秒。
switch (segid){
case 0:IO0SET=SEGS_GND; IO0CLR=(int)(1<<0); digi=(rtime%10); break;
case 1:IO0SET=SEGS_GND; IO0CLR=(int)(1<<1); digi=(rtime%100)/10; break;
……
default:break;
}
接下来程序根据digi的值计算七段码LED的a~g端的电平值，例如当dig=0时，表示当前显示的LED需要显示的数值为0，则应该点亮下中LED的b和c端。
因此g~a对应的电平值为0000110，对应的十六进制值为0x06。
2、按键扫描程序
按键扫描函数主要作用是扫描控制面板上5个按键的状态，根据各个按键的不同功能做出相应的处理。
3、时间中断处理函数
本案例中时间中断处理函数有两个作用：
●产生LED扫描需要的间隔时间，由于控制LED显示输出的全局变量segid
在每次时间中断发生时加1，当其值达到5时变回0重新循环。
由于时间中
断的周期为1/120秒，因此segid每0.05秒循环一个周期，也就是LED刷新
的周期为0.05秒。
●控制交通灯亮的时间，变量time_cnt在0~11之间变化，循环周期为0.1秒。
因此变量curtime每0.1秒变化一次。
变量curtime在主函数中将用来与phase
中的值比较，从而确定各个交通灯的状态。
4、主函数
主函数的作用是完成交通灯控制系统的整个任务循环，函数反复对输入按键进行扫描，如果有按键请求则进行处理。
于此同时函数反复检测当前时间交通灯应该所处的状态，控制交通灯的输出，并更新LED的显示。