交通灯实例
09 简易交通灯(三个方案)
扩展
1.查阅资料了解关于交通灯的更多知识； 2.设计更多交通灯方案并尝试搭建。
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谁应该让？
简易交通灯
目录
CONTENTS
1 认识发光二极管 2 简易交通灯方案 3 组装简易交通灯
01
认识发光二极管
LED灯（发光二级管）
——它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。
LED灯节能、环保、显色性与响 应速度好；抗冲击和抗震性能好，可 靠性高，寿命长。
LED灯的接法
➢ LED灯分正负极，长针为正极，短针为负极； ➢ 接入二针线时，长针插入白线，短针插入蓝线； ➢ 避免长、短针脚相触短接。
模拟交通灯
Hale Waihona Puke 交通灯通常指由红、黄、 绿三种颜色灯组成用来指挥交通 的信号灯。绿灯亮时，准许车辆 通行，黄灯亮时，已越过停止线 的车辆可以继续通行；红灯亮时， 禁止车辆通行。
02
简易交通灯方案
如何设计简易的交通灯
1.方案可以有多种，可以个人或者合作完成。 2.交通灯不一定需要三种颜色；
请先设计好方案再动手搭建； 注意LED灯极性和插接法。
方案三参考模型
特点：A、B两 个路口的车辆汇入 同一道路，A、B两 个路口机动车分流。
三、搭建过程
插入搭建视频
编程
方案二和方案三两组红绿 灯明灭的规律一致，因此可以 使用相同的程序。当车道（A 路口）绿灯亮时，人行道（B 路口）红灯亮；当人行道（B 路口）绿灯亮时，车道（A路 口）红灯亮。
简易交通灯方案一：单行道
本方案需红、绿黄灯各一个， 绿、黄、红灯交替明灭
参考模型
三、搭建过程
插入搭建视频
编程
绿灯亮4秒； 黄灯亮2秒； 红灯亮4秒； 循环
plc交通灯课程设计实例
plc交通灯课程设计实例一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其在交通灯控制中的应用。
2. 学生能够描述交通灯系统的基本工作流程，并运用PLC进行编程实现。
3. 学生掌握相关学科知识，如电路分析、逻辑设计等，将理论知识应用于实践。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个简单的PLC交通灯控制程序。
2. 学生通过课程学习，培养动手操作能力，提高解决问题的实践技能。
3. 学生能够运用相关软件进行PLC编程，具备一定的编程调试能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对自动化控制技术的兴趣，提高学习积极性。
2. 学生通过团队合作完成课程设计，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和创新意识。
本课程针对高年级学生，充分考虑了学生的知识水平和实践能力。
课程性质为实践性较强的学科课程，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，培养具备实际操作能力的技能型人才。
通过本课程的学习，学生将能够掌握PLC在交通灯控制中的应用，提高解决实际问题的能力。
同时，课程注重培养学生的情感态度价值观，激发学生的学习兴趣，增强团队协作能力和社会责任感。
课程目标的设定，为后续的教学设计和评估提供了明确的依据。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理、编程语言等，对应教材第2章内容。
2. 交通灯控制系统：分析交通灯系统的基本工作流程、控制要求，对应教材第5章内容。
3. PLC编程软件应用：学习PLC编程软件的使用方法，包括程序编写、下载、调试等，对应教材第3章内容。
4. 逻辑设计：运用逻辑设计方法，设计交通灯控制程序，对应教材第4章内容。
5. 实践操作：分组进行实践操作，完成交通灯控制系统的设计与实现，结合教材第6章案例。
教学大纲安排如下：第一周：PLC基本原理学习，掌握PLC的组成、工作原理及编程语言。
第二周：交通灯控制系统分析，理解交通灯控制流程及控制要求。
交通灯电路图 (2)
交通灯电路图
交通灯电路图通常包括以下几个组件：
1. 电源：提供电流给整个电路系统。
2. 控制电路：控制交通灯的亮和灭状态。
通常由计时器或者传感器控制，根据信号灯顺序切换不同的亮灭组合。
3. 信号灯：包括红灯、黄灯和绿灯。
每一盏灯通常由LED 或者白炽灯组成。
4. 电阻：用于稳定电流和保护电路。
5. 开关：用于手动控制交通灯的亮灭状态。
以下是一个简单的交通灯电路图示例：
┌───────────┐
│ 电源│
└───────────┘
│
R1 ▼
┌───────────┬───┐│ 信号灯│ │
│ ┌───┘ │
R2 R3 R4 R5 │
│ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼
┌───────────┬───┐│ 控制电路│
└───────────┘
在这个电路中，电源提供电流给整个电路系统。
通过控制电路的控制，信号灯按照预先设定的顺序照亮。
每盏灯通过电阻连接到电源上，用于稳定电流和保护电路。
交通信号灯的PLC控制
18:07:15
交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续7）
安徽蚌埠机电技师学院
18:07:15
交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续8）
安徽蚌埠机电技师学院
18:07:15
交通信号灯的控制
一、实例一 用PLC控制交通信号灯（基本程序）
本例用三菱的GP软件编程
某十字路口，交通信号灯分别有东西方向的红灯、 绿灯、黄灯和南北方向的红灯、绿灯、黄灯。
用二个自复位式按钮控制，一个启动按钮，一个停止按 钮。
1、 具体控制要求如下： （参见后附的时序图）
（1）接通电源后进入初态，此时东西和南北的黄灯同 时以亮0.5秒灭0.5秒的规律连续闪烁。
可编程序控制技术及 应用
吕芝山
安徽蚌埠机电技师学院
电气工程系
课题五 交通信号灯的控制
一、用PLC控制交通信号灯（基本程序） 二、用PLC控制交通信号灯（较多控制要求） 三、相关知识（顺序控制及设计方法）
安徽蚌埠机电技师学院
电气工程系
18:07:15
交通信号灯的控制
一、实例:
安徽蚌埠机电技师学院
18:07:15
1)在23点至5点的夜间时间段，则两个方向的黄灯 同时按亮0.5秒，灭0.5秒的规律连续闪烁。
2)在23点至5点的白天时间段，各信号灯自动地按例 一中的时序图周而复始的工作。（本例将东西红灯改为亮 20秒，南北红灯改为亮25秒）
（ 3）运行中任何时刻，都可以从手动转换为自动，也 可以从自动转换为手动。
15S 闪3次 次 2S
交通信号灯程序案例
交通信号灯程序案例
以下是一个简单的交通信号灯程序案例：
```python
import time
# 定义交通信号灯类
class TrafficLight:
def __init__(self):
self.__color = "红色" # 初始为红色
def get_color(self):
return self.__color
def next_color(self):
if self.__color == "红色":
self.__color = "绿色"
elif self.__color == "绿色":
self.__color = "黄色"
else:
self.__color = "红色"
# 创建交通信号灯对象
traffic_light = TrafficLight()
# 模拟交通信号灯的变化
while True:
print("当前信号灯颜色：", traffic_light.get_color())
traffic_light.next_color()
time.sleep(1)
```
该程序定义了一个交通信号灯类TrafficLight，通过调用
get_color()方法获取当前信号灯颜色，通过调用next_color()方
法切换信号灯颜色。
然后利用while循环模拟信号灯不断变化，并每间隔1秒打印当前信号灯颜色。
十字路口的交通指挥信号灯布置如下图
十字路口的交通指挥信号灯布置如下图：
一、控制要求
（1）信号灯系统由一个启动开关控制，当启动开关接通时，该信号灯系统开始工作，当启动开关关断时，所有信号灯都熄灭。
（2）南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。
如果同时亮应关闭信号灯系统，并立刻报警。
（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，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄灭，此时，东西黄
灯亮，并维持2s。
到2s时，东西黄灯熄灭，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，然后闪亮3s后熄灭。
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）以上南北、东西信号灯周而复始地交替工作状态，指挥着十字路口的交通，其时序如下所示。
二、PLC接线
三、定义符号地址
四、梯形图程序。
交通行业中的智能交通灯控制系统应用案例
交通行业中的智能交通灯控制系统应用案例智能交通灯控制系统在现代交通管理中发挥着关键作用。
它利用先进的技术和智能算法，实现交通信号灯优化，提高交通效率，减少交通堵塞和拥堵。
本文将探讨几个交通行业中的智能交通灯控制系统应用案例，展示其在不同场景下的应用效果和优势。
案例1：城市交通拥堵缓解城市交通拥堵是全球城市面临的共同挑战之一。
智能交通灯控制系统通过实时监测路况和交通流量，调整信号灯的时序，优化交通流动。
例如，在高峰时段，系统可以根据实时车辆数量和速度的变化，智能地调整信号灯的绿灯时间，以保证道路上的车辆能够更加顺畅地通过。
这样一来，交通堵塞和排队等待时间都能够明显减少，大大提高了道路的通行效率和交通网络的整体流畅性。
案例2：公交优先通行公交车在城市交通系统中扮演着重要角色，但常常面临信号灯红灯停车的困扰。
智能交通灯控制系统可以通过识别公交车辆并与其通信，实现对公交车的优先通行。
例如，在临近公交站台的路段，系统可以根据公交车的位置和行驶速度，提前将信号灯转为绿灯，确保公交车能够快速通过。
这样一来，不仅提高了公交车的效率，也鼓励更多的民众选择公共交通工具，减少汽车出行，缓解城市交通压力，改善空气质量。
案例3：应急车辆优先通行应急车辆的通行速度对救援行动至关重要。
智能交通灯控制系统可以利用车辆的实时位置和路线信息，将信号灯优先调整为绿灯，确保应急车辆畅通无阻。
例如，在接到应急呼叫后，系统能够迅速定位并识别应急车辆，优化交通信号以最大程度地减少延误。
这样一来，应急车辆能够迅速抵达目的地，提高救援效率，挽救更多生命。
案例4：行人和自行车安全保障行人和自行车在城市道路交通中占据重要地位，但也面临着安全隐患。
智能交通灯控制系统可以通过感应器和摄像头识别行人和自行车，为他们提供安全通行。
例如，当系统检测到行人或自行车等非机动车通过时，会根据实时情况调整信号灯的绿灯时间，确保他们安全地过马路。
这样一来，减少了交通事故的发生，保障了行人和自行车的安全。
S7-1200案例《红绿灯》面向对象编程思路
S7-1200案例《红绿灯》面向对象编程思路“通过一个简单的案例，介绍面向对象的编程思路，和FB、FC 的嵌套调用。
”01—面向对象的编程思路1、回顾面向过程的编程思路——以红绿灯案例来解说。
1.1、当只有1个红绿灯时：按下启动按钮——绿灯亮——计时——绿灯闪烁——计时——黄灯闪烁——计时——红灯亮——计时——循环1.2、当有2个对向的红绿灯时：按下启动按钮——1绿灯亮+2红灯亮——计时——1绿灯闪烁+2红灯亮——计时——黄灯闪烁+2红灯亮——计时——1红灯亮+2绿灯亮——计时——1红灯亮+2绿灯闪烁——计时——1红灯亮+2黄灯闪烁——计时——循环1.3、面向过程的编程思路，虽然整个流程容易理解，但是当出现变动时，就显得非常死板，不易拓展。
从1组红绿灯拓展到2组时，整个流程变得复杂，改动时也容易出错。
2、面向对象的编程思路——以红绿灯案例来解说。
2.1、什么是面向对象——在这个案例中，红绿灯就是我们控制的对象，我们就把红绿灯当做对象来分析。
2.2、对象红绿灯的分析①、红绿灯动作流程有哪些——绿灯亮+绿灯闪烁——黄灯闪烁——红灯亮——（绿灯亮+绿灯闪烁）+（黄灯闪烁）②、需要哪些控制参数——【绿灯亮+绿灯闪烁】Input（启停、常亮时间、闪烁时间）Output（绿灯亮、倒计时、流程结束）——【黄灯闪烁】Input（启停、闪烁时间）Output（绿灯亮、倒计时、流程结束）——【（绿灯亮+绿灯闪烁）+（黄灯闪烁）】需要调用【绿灯亮+绿灯闪烁】子程序和【黄灯闪烁】子程序。
——每个流程都需要一个计算倒计时的FC块③、结构框架图④、当只有1组红绿灯时——按下启动——调用“红绿灯的方法1”——调用““红绿灯的方法2”灯亮——循环⑤、当有2组对向红绿灯时——按下启动——调用“红绿灯1的方法1”+“红绿灯2的方法2”——调用““红绿灯1的方法2”+“红绿灯2的方法1”——循环02—程序详解1、底层FB讲解1.1、绿灯亮路程、黄灯亮流程、红灯亮流程是整个红绿灯控制的最基本的流程。
交通灯案例
sbit P01=P0^1;
sbit P04=P0^4;
bit ewg=1;
//刚才是否是东西路口绿灯亮过
void main() { unsigned int i;
P0=allr; P1=0; for(i=50000;i>0;i--); P0=ewg_snr; P2=led[time/10]; P3=led[time%10]; TMOD=0x11; TL0=-50000; TH0=-50000>>8; TL1=-50000; TH1=-50000>>8; EA=1;ET0=1;ET1=1; TR0=1; while(1); }
案例9 用单片机最小系统实现简单交通灯控制
1 . 任务要求
• 由P2、P0口连接12个发光二极管，分别代表四个 路口的红、绿、黄灯，初始态为四个路口的红灯全 亮之后，东西路口的绿灯亮20秒，南北路口的红灯 亮，东西路口方向通车；延时一段时间后，东西路 口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，每隔1s闪烁1次， 闪烁3次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的 绿灯亮20秒，南北路口方向开始通车；延时一段时 间后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，每隔 1s闪烁1次，闪烁3次后，再切换到东西路口的绿灯 亮，东西方向通车；之后重复以上过程。
void isr_time0() interrupt 1 {
TL0=-50000;TH0=-50000>>8; dup--; if(dup==0) {
dup=20; time--; P2=led[time/10]; P3=led[time%10]; if(time==0) {
• 根据以上分析，TMOD赋值为0x11，两个定时器计 数次数为50000。
#include<reg51.h>
具有典型特点的十字路口的信号灯设置规则案例,进行说明
具有典型特点的十字路口的信号灯设置规则案例,进行说明在当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。
红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。
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。
1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。
绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。
左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行的车纳和人有模道的行人优先通行。
红灯是集行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。
黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
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下节课计划：
介绍后续NIOS设计方法Biblioteka 2012年4月8日17
2012年4月8日
4
交通灯
1、实验硬件平台 2、用verilog语言实现 3、如何修改本例程，在1106实验室运 行？
2012年4月8日
5
wy2
1、实验硬件平台
2012年4月8日
6
幻灯片 6 wy2
weiyong, 2011-4-21
2、用verilog语言实现交通灯
本系统中涉及的模块
1、时序控制模块 2、显示模块
2012年4月8日
10
显示模块仿真波形
2012年4月8日
11
3 如何修改本程序，在1106实验室运行？
1、功能仿真，看是否符合设计要求。 2、将本例程中的器件类型换为主教1106实 验室中所使用的器件类型。 3、根据电路原理图，重新修改FPGA引脚的 锁定。 a 常规锁定法Assignments\Pins\(修改完后 要重新编译，否则无效) b tcl scripts(脚本)（注意一定要放在英文目录）
Verilog HDL硬件描述语言 HDL硬件描述语言
第七讲
2012年4月8日
长江大学电信学院
1
第六讲回顾 比较用原理图和模块例化设计的频率计
1、通过查看编译报告，看生成的逻辑单元的数 量（基本一致）。 2、比较两种方法生成的RTL图（寄存器传输级） 是否一致。 3、体会两种方法各自优缺点： 原理图结构清晰，但结构庞大时，应注意整洁 模块例化逻辑性强，但结构不够直观。
2012年4月8日 15
有可能会遇到的问题
1、原实例中有rst引脚，而1106实验室中 硬件说明未给出该引脚的编号。 解决办法：修改原实例rst引脚，使其直接 接到VCC 2、如果实验室中的片选或者数码管类型 与实例不一致，应如何修改？ 解决办法：修改LED_DISPLAY模块中的 段选和位选的编码格式。
演示实验中，引脚的锁定方法
2012年4月8日
12
3.2 修改器件类型
2012年4月8日
13
3.3 常规的方法锁定管脚
2012年4月8日
14
3.3 使用脚本的方法锁定管脚
1、将文件拷贝到全英文路径的目录下 2、修改任意的tcl文件模板，使模块中使 用的引脚名和硬件的引脚名一一对应。 （演示） 3、修改完毕后，保存该文件 4、在Tools\ tcl scripts中点击运行所保存 的脚本文件。 5、查看Assignments\pins中的引脚是否 全部锁定
2012年4月8日
7
2.1、时序控制模块知识点
1、red、green 、yellow三种状态之间的 关系 2、如何用状态机实现三种信号的切换。 3、注意倒计时判断语句的使用方法 4、简单仿真
2012年4月8日
8
交通灯实例
2012年4月8日
9
2.2 显示模块知识点
1、循环扫描原理 介绍另一种循环方法（左移位）： en[7:1]<=en[6:0]; en[0]<=en[7]; 比较两种循环方法。 2、举一反三：向右移位？
2012年4月8日 2
本节课计划：
1、分析具体实例—交通灯 2、演示设计效果。 3、分析语言。 4、以解决具体问题为导向进行学习。
2012年4月8日
3
实验四 交通灯
本实验模拟路口的红黄绿交通灯的变化过 程，用LED灯表示交通灯，并在数码管上 显示当前状态剩余时间。
红灯持续时间为30秒，绿灯 绿灯30秒， 红灯 绿灯 黄灯10秒 黄灯