实验2 交通灯实验
实验二 交通灯的模拟控制实验
实验二交通灯的模拟控制实验一、实验目的1、用PLC构成交通灯控制系统；2、采用PLC编程语言编制控制程序并运行。
二、实验要求1、通过实验，加深理解学过的理论知识，掌握实验的基本原理。
2、受到必要的专业实验技能训练。
3、要求独立思考、独立动手来解决实际问题。
4、要学会正确使用仪器设备。
5、控制要求起动后，南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，乙车灯亮，表示乙车可以行走。
到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时乙车灯灭，表示乙车停止通行。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。
1s后甲车灯亮，表示甲车可以行走。
南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时甲车灯灭，表示甲车停止通行。
黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。
四、实验所用仪器1、PLC编程电脑一台2、PLC实验箱一个3、交通灯控制系统模块一块4、实验连接导线一套五、实验步骤和方法1、编制并调试程序2、联好仪器，接通电源3、运行程序六、实验注意事项经指导教师检查同意后，方可接通电源，进行实验。
七、实验预习要求预先编制控制程序再到实验室进行实验上机调试参考程序清单：八、实验报告要求实验报告的主要内容1、实验目的2、实验用仪器、设备、记录规格、型号、数量等3、实验原理方法简要说明4、实验程序及实验结果分析，根据实验目的和实验内容，对实验数据和曲线进行分析，并作出结论。
实验报告册样式实验步骤：1、控制要求起动后，南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，乙车灯亮，表示乙车可以行走。
到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时乙车灯灭，表示乙车停止通行。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。
1s后甲车灯亮，表示甲车可以行走。
南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时甲车灯灭，表示甲车停止通行。
黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。
实验二：Multisim交通灯仿真
03
交通灯工作原理
交通灯的种类
01
02
03
红绿灯
红、绿、黄三种颜色，用 于指示车辆和行人停止、 通行和等待。
交通信号灯
包括左转、直行和右转信 号，用于管理不同方向的 交通流。
紧急停车带交通灯
用于指示紧急车辆在紧急 情况下使用紧急停车带。
交通灯的控制逻辑
时序逻辑
实验二Multisim交通 灯仿真
目录
• 实验目的 • Multisim软件介绍 • 交通灯工作原理 • 交通灯控制系统设计 • Multisim仿真过程 • 实验总结与展望
01
实验目的
掌握Multisim软件的使用
掌握Multisim软件的界面布局和基本 操作，如元件库管理、电路图绘制、 仿真运行等。
控制电路
由定时器、微控制器等组成，用于实 现交通灯的时序逻辑和控制逻辑。
04
交通灯控制系统设计
控制系统设计思路
确定控制目标
根据交通需求，确定交通灯控制 系统的目标，如车辆和行人的通
行时间、优先级等。
选择控制策略
根据控制目标，选择合适的控制策 略，如定时控制、感应控制等。
设计控制电路
根据控制策略，设计控制电路，包 括红、绿、黄三个方向的信号灯和 必要的传感器。
03
检查电路的电气特性，如电压、电流等是否符合预 期。
仿真运行与结果分析
01
启动仿真，观察电路的工作过程。
02 使用虚拟仪器记录仿真过程中的电压、电 流等数据。
03
分析仿真结果，并与实际电路的工作情况 进行比较。
04
根据仿真结果，对电路设计进行优化和改 进。
实验二 交通灯实验
实验二交通灯实验一、实验目的1、进一步熟悉HNIST-2型单片机系统相关硬件电路；2、掌握单片机中断的应用和中断处理程序的编写方法；3、掌握单片机内部定时/计数器的使用及编程方法。
二、实验前准备1、完成作业4；2、根据实验内容编写好相关程序，并进行Proteus仿真。
三、实验内容实验内容为3项，其中第1、2项必做。
1、基本交通灯。
根据图3.2电路，用单片机的IO口控制4组红绿黄共12个发光二极管，使发光二极管按照一定规则与次序发光与闪亮以实现模拟交通灯的功能。
假设初始状态为：（南北通行状态）南北绿灯、东西红灯（25s）；后转为过度状态：南北黄灯、东西红灯（5s）；再转为东西通行状态：东西绿灯、南北红灯25（s）。
再转为过渡状态：东西黄灯、南北红灯(5s)，然后循环往复。
要求采用定时器实现所需要的定时时间。
2、键控交通灯。
按一下K1键，保持南北通行状态；按一下K2键，保持东西通行状态；按一下K3键，保持正常交通灯。
要求在中断中进行按键处理。
3、具有闪烁的交通灯。
在2的基础上增加，绿灯最后5s闪烁，即亮0.5S灭0.5S闪烁。
四、实验原理图图3.2 交通灯实验电路原理图图3.2共有4个按键K1、K2、K3、K4，分别连接到单片机P2.0、P2.1、P2.2、P2.3引脚，按键后对应引脚为低电平，通过4个二极管D17、D18、D19、D20连接到P3.2（外部中断0），这是二极管构成的相与电路，即任意按一个键能在P3.2上产生一个低电平或下降沿，作为中断触发信号。
五、软件设计思想1、定时思想。
采用定时器T0或T1的方式1定时500ms，每500ms中断进行计数，计数10次即0.5s，计数20次即1s，对秒计数实现所需要的定时时间。
2、亮灯控制思想。
单片机控制灯引脚与灯对应如下，0点亮。
一共有四种状态S0、S1、S2、S3，a、南北通行S0状态：南北绿灯、东西红灯，P0= 11111100=0xfc，P1=11110011=0xf3；b、过渡状态S1：南北黄灯、东西红灯，P0=11111101=0xfd，P1=01110101=0x75；c、东西通行状态S2：d、过渡状态S3：设置一个秒计数单元SEC每秒+1，设置两个控制值变量a，b。
交通灯的实验报告
交通灯定时控制系统实验报告学院：兴湘学院班级：08级通信工程班学号：2008964041姓名：彭洁一、课题名称：交通灯定时控制系统的设计、制作二、内容摘要：在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该条道路允许通行。
交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，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。
三、设计内容及要求：设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本要求如下：（1）甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒。
（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。
（3）黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。
选做扩展功能：（4）十字路口有数字显示灯亮时间，要求灯亮时间以秒为单位作减计数；（5）要求通行时间和黄灯亮的时间均可在0~99s内任意设定。
四、系统方案设计：1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通灯定时控制系统的原理框图如图1所示。
它主要由控制器、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。
图中：T L：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，T L=1，否则T L=0。
T Y：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。
定时时间到，T Y=1，否则，T Y=0。
S T：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号，由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。
且每个信号都为每30s循环一次，因此我选用30s循环的定时器。
T L－T Y = 5s2、逻辑设计，画出交通灯控制系统的ASM图一般十字路口的交通灯控制系统的工作状态及其功能如表1：表1控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。
交通灯实验报告
交通灯实验报告交叉⼝交通灯控制器实验2014.12.12⼀、实验⽬的通过仿真搭建和实物搭建相结合，交叉⼝交通灯控制器系统设计，并掌握c51编程操作。
⼆、实验内容及要求模拟控制就是以红、绿、黄⾊4组12个发光⼆极管表⽰交通信号灯。
每组灯有两位数码倒计时显⽰。
假设⼀个⼗字路⼝为东西南北⾛向。
初始状态0为东西红灯，南北红灯。
然后转状态1，东西⽅向的绿灯亮，东西⽅向可以通车，⽽南北⽅向的红灯亮，南北⽅⽅向的车禁⽌通⾏。
过⼀段时间转状态2，东西⽅向绿灯灭后，黄灯亮，延时⼏秒，南北仍然红灯。
再转状态3，南北⽅向的绿灯亮，南北⽅向可以通车，⽽东西⽅向的红灯亮，东西⽅向禁⽌车辆通⾏。
过⼀段时间转状态4，南北绿灯灭后亮黄灯，延时⼏秒，东西⽅向仍然红灯亮。
最后循环⾄状态1。
具体要求：1、正常情况下A、B道（A、B道交叉组成⼗字路⼝，A是主道，B是⽀道）轮流放⾏，A道放⾏⼀分钟（其中5秒⽤于警告），B道放⾏30秒（其中5秒⽤于警告）。
2、⼀道有车⽽另⼀车道⽆车（⽤按键开关K1、K2模拟）时，使有车车道放⾏。
3、有紧急车辆通过（⽤按键开关K0模拟）时，A、B道均为红⾊，每个⼝都有2组2位数码管，共8个灯。
多单⽚机组装，实现分布式多单⽚机的交通灯控制，交通⼈⾏显⽰⽤8*8LED仿⼈⾏⾛动图。
⽤Proteus仿真软件搭建仿真硬件电路图。
验证编制软件。
三、实验原理⽤Proteus仿真软件搭建仿真硬件电路图，⽤kiel4编写程序，然后⽣成.hex⽂件，将.hex⽂件拷到搭建的仿真硬件中的芯⽚中，如果可以达到预想要求，就按照搭建的仿真硬件电路图焊接实物，然后实现上述功能。
程序流程图：四、实验仪器、材料仿真软件：proteus,keil4硬件元件：五、实验过程及原始记录仿真电路图如下：源代码：#include "reg51.h"sbit RED=P1^5; //红灯sbit GREEN=P1^6; //绿灯sbit YELLOW=P1^7; //黄灯unsigned char code DIG_PLACE[2] = { 0x80,0x40}; unsigned char code DIG_CODE[17] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F的显⽰码unsigned char DisplayData[2];//每秒的数值unsigned char Time ; //T0中断次数unsigned char Second ; //定时秒数void settimer(void) //设定T0，定时50ms{TMOD = 0x01;TH0 = 0x3C;TL0 = 0xB0;ET0=1;TR0=1;EA=1;}void timer0() interrupt 1 using 1//中断，得到1s{TH0 = 0x3C;TL0 = 0xB0;Time++;if(Time==20){Second ++;Time = 0;}}void Display(){unsigned char i;unsigned int j;for(i=0; i<2; i++){P2 = DIG_PLACE[i];P0 = DisplayData[i]; //发送段码j = 10; //扫描间隔时间设定while(j--);P0 = 0x00; //消隐}}void main (void){Second = 1;P1=0xff;settimer();while(1){if(Second == 90){Second=1;}if(Second < 56) //红灯55s{RED=0;GREEN=1;YELLOW=1;DisplayData[0] = DIG_CODE[(60 - Second) % 100 / 10];DisplayData[1] = DIG_CODE[(60 - Second) %10];Display();}else if(Second < 61) //黄灯5s{RED=1;GREEN=1;YELLOW=0;DisplayData[0] = DIG_CODE[(60 - Second) % 100 / 10];DisplayData[1] = DIG_CODE[(60 - Second) %10];Display();}else if(Second < 86){RED=1;GREEN=0;YELLOW=1;DisplayData[0] = DIG_CODE[(90- Second) % 100 / 10];DisplayData[1] = DIG_CODE[(90- Second) %10];Display();}else{RED=1;GREEN=1;YELLOW=0;DisplayData[0] = DIG_CODE[(90- Second) % 100 / 10];DisplayData[1] = DIG_CODE[(90- Second) %10];Display();}}}六、实验结果及分析实验结果是搭建的仿真电路图可以实现交通灯的控制，在绿灯将要结束时，要换上黄灯，黄灯最好闪烁。
红绿灯实验原理
红绿灯实验原理
红绿灯是道路交通管理中常见的交通信号灯，它通过红、黄、绿三种灯色的变换，指示车辆和行人何时可以通行，何时应该停止，起到了重要的交通管理作用。
那么红绿灯是如何实现这一功能的呢？下面我们将介绍红绿灯实验原理。
首先，我们需要了解红绿灯的结构。
红绿灯由灯体、灯罩、灯板、控制器等部分组成。
灯体内部装有红、黄、绿三种颜色的灯泡，灯罩则起到保护灯泡和反射灯光的作用。
灯板上则有红、黄、绿三种颜色的信号灯片，通过控制器的控制，可以使不同颜色的信号灯片在不同的时间段内亮起。
其次，红绿灯的实验原理是基于定时控制和传感器控制的。
在不同的路口和道路上，红绿灯的控制方式可能有所不同，但基本原理是相似的。
红绿灯通过定时控制，按照一定的时间间隔来切换不同颜色的灯光。
例如，红灯亮20秒，绿灯亮40秒，黄灯亮5秒，然后循环往复。
这种定时控制的方式可以根据交通流量和道路情况进行调整，以实现最佳的交通管理效果。
另外，红绿灯还可以通过传感器控制来实现智能化的交通管理。
通过在道路上安装车辆和行人的传感器，红绿灯可以根据实际的交通情况来调整信号灯的变换。
当有车辆或行人靠近路口时，传感器会感知到并传输信号给控制器，控制器会根据传感器的信号来调整红绿灯的变换，以确保交通的顺畅和安全。
总的来说，红绿灯实验原理是基于定时控制和传感器控制的。
通过这两种方式的组合，红绿灯可以实现对交通流量的精准控制，保障道路交通的安全和顺畅。
希望通过本文的介绍，您对红绿灯实验原理有了更深入的了解。
PLC交通灯实验报告1
实验二交通路口红绿灯的控制一．实验目的1 熟悉西门子S7-300系列PLC及实验装置。
2 熟悉STEP7-Micro/WIN编程软件。
3 完成交通路口红绿灯控制的实验，通过该实验掌握S7-200系列基本指令的编程，了解PLC解决实际问题的方法。
4 通过选做实验，进一步增强PLC解决实际问题的能力。
二．实验设备个人电脑（装有STEP 7-Micro/WIN编程软件）1台PC/PPI通信电缆1根S7-200系列（CPU224-AC/DC/RELAY）PLC（已安装在实验箱上）1台THSMS-1型PLC实验装置（实验箱）1套实验连接导线若干三．实验内容1. 熟悉STEP7-Micro/WIN编程软件STEP7-Micro/WIN编程软件的主界面如图4所示。
符号区引导条指令树工具条主程序区菜单条矩形光标图4 STEP7-Micro/WIN编程软件的主界面STEP7-Micro/WIN编程软件的使用简述如下：（1）项目文件的生成单击“文件”菜单中的“新建”命令或工具条中的“新建”按钮，将新建一个项目文件。
单击“文件”菜单中的“打开”命令或工具条中的“打开”按钮，将打开一个已有的项目文件。
在个人电脑已经与PLC建立通信的前提下，单击“文件”菜单中的“上载”命令或工具条中的“上载”按钮，可将PLC存储器中已存储的项目文件上载到个人电脑。
（2）程序的编辑（以梯形图为例）单击“查看”菜单中的STL命令或“梯形图”命令或FBD命令，则主程序区分别显示指令语句表、梯形图、功能块图的编辑环境。
这里以梯形图的编辑为例。
在主界面的指令树中，打开指令夹下的位逻辑夹，则如图5所示，可看到一组位逻辑指令。
双击要输入的位逻辑指令，就可在主程序区的矩形光标处放置一个编程元件，多个编程元件将组成一个梯形图。
图5梯形图中的“？？.？”表示此处必须有操作数，可单击“？？.？”，然后键入合适的操作数。
主界面的指令树中，指令夹下还有计数器夹、定时器夹等，可供选择。
课程设计交通灯实验
课程设计交通灯实验一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握交通灯实验的基本原理和操作方法；技能目标要求学生能够运用所学知识进行交通灯实验的设计和实施，提高实验操作技能；情感态度价值观目标要求学生在实验过程中培养团队合作意识，增强对科学实验的兴趣和探究精神。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述交通灯实验的基本原理和操作方法。
2.设计并实施一个简单的交通灯实验。
3.能够与他人合作，共同完成实验任务。
4.表现出对科学实验的兴趣和探究精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括交通灯实验的基本原理、实验操作步骤、实验结果分析等。
教学内容将按照以下大纲进行安排：1.交通灯实验的基本原理：介绍交通灯实验的工作原理和相关概念。
2.实验操作步骤：讲解并演示交通灯实验的操作步骤，包括实验设备的连接、实验过程的调控等。
3.实验结果分析：分析实验结果，引导学生运用所学知识解释实验现象。
三、教学方法本课程将采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
主要教学方法包括：1.讲授法：讲解交通灯实验的基本原理和操作方法。
2.实验法：引导学生亲自动手进行交通灯实验，提高实验操作技能。
3.讨论法：学生进行小组讨论，分享实验心得和感受。
4.案例分析法：分析实际案例，引导学生运用所学知识解决实际问题。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料等。
教材将为学生提供交通灯实验的相关理论知识；实验设备将为学生提供实践操作的机会；多媒体资料将为学生提供实验操作的演示和实验结果的分析。
教学资源的选择和准备将根据教学内容和教学方法的需要进行，以确保教学的顺利进行，并丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多种形式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现将主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况；作业将主要评估学生的理论知识和实验操作能力；考试将全面考察学生对交通灯实验的理论知识和实验技能的掌握。
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西华大学实验报告（理工类）
开课学院及实验室：电气信息学院电气信息专业实验中心
实验时间：2016年 4 月 26 日
一、实验目的
1、 通过熟悉编程软件及可编程控制器输入模拟装置的面板上各部分的作用，初步掌握可编程控制器从
编程到运行的全过程操作。
了解和掌握计数器、定时器的使用方法、STL 指令编程方法，并通过十字路口交通灯控制（带强通控制）的程序设计、编辑与运行，熟练掌握基于STL 指令的顺序控制程序的设计方法，初步掌握模块化的编程思想，并进一步提高运用多种方法进行程序设计、分析和调试的能力。
2、 完成带强制通行的十字路口交通灯控制程序设计及调试。
二、实验原理
根据十字路口交通灯控制系统结构流程分析I/O 信号： 输入I 信号：启动X5,停止X6；
输出O 信号：南北绿灯Y0，南北黄灯Y1，南北红灯Y2，东西绿灯Y4，东西黄灯Y5，东西红灯Y6，画出PLC 的I/O 接线图，根据I/O 地址就可以进行编程设计。
在设计之前画出控制波形图和状态转移图，在此基础上就可有序地编写梯形图。
1）十字路口交通灯波形如图1.1所示：
2）基于PLC 控制的十字路口交通灯控制模拟接线图如图1.2所示：
3）十字路口交通灯控制的单流程状态转移图如图1.3所示：
S20
S23
图1.3单流程状态转移图
3）十字路口交通灯控制的双流程状态转移图如图1.4所示：
同学们可先选择一种进行基于STL 指令的编程练习，对所编的梯形图下载到PLC 中进行运行，同时在编程平台上监控运行情况，根据运行情况修改程序，最后实现十字路口交通灯控制的全部功能。
三、实验设备、仪器及材料
提供三菱FX2N 可编程控制器、模拟板、计算机。
详细内容见实验指导书。
四、实验步骤（按照实际操作过程）
1、验证性实验步骤
1） 学习用SFC 语言编制用户程序的方法：
a ） 单流程的程序编制方法，见图1.3；
b ） 双流程（并行分支与汇合）的程序编制方法，见图1.4； 2） 编写图3或图4的梯形图；
3） 将编好的程序下载到可编程控制器；
4） 运行操作：完成对十字路口交通灯控制的程序调试
5） 细心体会和掌握STL 指令编制顺序控制程序的方法和优越性。
2、设计性实验步骤
1）设计带强制通行的十字路口交通灯控制：东西、南北强制通行。
要求如下：
在正常的十字路口交通灯控制运行时，如果东西强制通行开关接通，则进入强制通行状态。
此时东西绿灯常亮，而南北红灯常亮；东西强制通行结束后，东西强制通行开关关闭，恢复正常运行。
此时应从南北绿灯亮、东西红灯亮开始循环工作。
南北强制通行情况与东西强制通行相似，其运行状态相反。
图1.4 双流程的状态转移图
2）硬件设计：在图1.2上添加强制通行开关，并标出其输入地址；
3）软件设计：仔细思考，尽可能以优化的方式进行编程设计；
4）编程操作：将所设计的梯形图程序下载到可编程控制器；
5）运行调试：完成对十字路口交通灯控制程序的调试。
五、实验过程记录(数据、图表、计算等)
六、实验结果分析及问题讨论
思考题：1、用STL指令编制顺序控制程序有什麽的优越性？
2、单流程和双流程各自的特点是什么？
3、为什么仿真调试与实际连接PLC调试时情况有所不同？。