交通灯控制系统设计与仿真
交通灯控制系统设计与仿真项目名称交通灯控制系统设计与仿真指导老师曾欣荣、宋小青组员于洋20121642 黄腾飞20121653陈晗嫣20122741 蒋煜襄20122746石洁20125620 黄玉佳20125623摘要随着社会主义的建设，城市的规模在不断扩大，城市的交通也在不断的提高和改进，交通的顺畅已经成为制约社会主义建设的一个重要因素。
目前，伴随着机动车辆的不断增以来，有许许多多的设计工作者投身于十字路口交通建设的研究之中，创造和设计出了很多新型的方案，把我国交通建设推向了更高的发展阶段。
当前，十字路口都采用了信号灯来控制车辆和人的通行，不仅便于维护管理，而且有较强的自动化。
大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展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。
它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。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。
那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。
交通信号灯控制方式很多。
本系统采用单片机AT89S52来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过AT89S52芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键词：AT89S52单片机；交通灯；倒计时；时间显示第一章绪论1.1交通信号灯的发展及研究意义当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段，这一技术已经有相当长的发展历史了。
红绿灯的起源可追溯到19世纪初的英国。
那时，在英国的约克城，着红装的女人表示“已婚”，而着绿装的女人则是“未婚”。
当时，伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故。
受红绿装启发，英国机械师德?哈特于1868年设计了红、绿两色的煤气交通信号灯，由一名手持长杆的警察通过牵动皮带来转换灯的颜色。
可惜的是，这盏灯的历史只有23天，中断的原因是煤气灯突然爆炸使一位警察殉职。
图为一张1938年6月27日发布的照片显示，在英国伦敦，行人看着一群蜜蜂聚集在一个交通信号灯上。
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”。
克里夫兰市率先在街道中恢复交通信号灯，随后纽约、芝加哥等城市也开始出现。
这时的交通信号灯已从煤气进化为电气，这与现代的交通信号灯已经没有多少差距，除了信号灯本身，美国人还完善了信号控制系统。
图为1931年6月23日，美国纽约第五大道竖起一盏新的青铜制造的红绿灯。
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。
中国最早的红绿灯出现在上海的英租界。
有资料显示，早在1923年，上海公共租界开始在部分十字路口使用机械装置指示车辆停止和前进，该年4月13日，南京路两个重要十字路口，最先安装红绿灯交通信号装置。
图为上世纪20年代，上海租界印度锡克族交警用手控制红绿交通信号灯。
1961年，心理学家卡尔?佩格劳为东德交通部设计了一种新的行人信号灯，1969年在东柏林首次投入使用。
在卡尔。
佩格劳的设计中，原本单调的图案，不但变成了一个站立的和一个行走的行人形象，而且两人体型肥胖，带着帽子，动作略显夸张，这样传递的视觉信号更为明显，形象也更可爱。
这个信号灯受到政府的认可和民众的喜爱，并很快推广。
在今天，红绿灯安装在城市各个道口上，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。
交通信号灯的出现，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，更改变了交警轮流指挥和疏散交通拥挤的现状，实现了人，车，路三者的同步协调。
现阶段，许多设计工作者又设计出许多智能化，自动化，数字化等更先进的交通灯控制方案，这更方便于维护管理，给人们提供了更加便利的交通环境。
目前，城市规模还在不断的扩大，人们对交通信号灯的控制也越来越高，我们需要更高层次的去了解交通信号灯，结合城市十字路口交通的需要，不断地去创新，才能达到发展的需求，所以研究交通信号灯的极为重要。
1.2方案的设计与论证本设计以单片机为核心，以LED 数码管作为倒计时指示，根据设计的要求我们考虑了各功能模块的几种设计方案，以求最佳方案，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。
系统总体设计框图如图所示。
交通灯控制的框图如下图所示，主要有控制电路、按键电路、晶振电路、复位电路、显示电路、电源电路等电路组成。
单片机电源电路 时钟电路 复位电路 数码管显示电路 Led 信号灯控制电路 按键电路1.2.1电源提供方案方案：采用单片机控制模块提供电源。
该方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。
1.2.2显示界面方案该系统要求完成倒计时功能。
基于上述原因，本次设计考虑了两种方案：方案一：完全采用点阵式LED显示。
这种方案功能强大，可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，且须完成大量的软件工作。
方案二：完全采用数码管显示。
这种方案优点是实现简单，可以完成倒计时功能。
缺点是功能较少，只能显示有限的符号和数码字符。
根据本设计的要求，方案二已经满足了要求，所以本次设计采用方案二以实现系统的显示功能。
1.2.3输入方案这里同样讨论了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O口、键盘及显示等。
该方案的优点是使用灵活可编程，并且有RAM及计数器。
若用该方案，可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。
方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。
因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的端口资源还比较多。
由于该系统是对交通灯及数码管的控制，只需用单片机本身的I/O口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。
第二章系统硬件设计2.1总体设计本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机控制系统、键盘及状态显示、倒计时模块等。
单片机作为整个硬件系统的核心，它由单片机振荡电路、复位电路等组成。
系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。
2.2 单片机的基本结构AT89S52单片机是一款低功耗、低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含8KB（可经受1000次擦写周期）的FLASH可编程可反复擦写的只读程序存储器（EPROM），器件采用CMOS工艺和ATMEL公司的高密度，非易失性存储器（NURAM）技术制造，其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容，片内的FLASH存储器允许在系统内可改编程序或用常规的非易失性存储编程器来编程。
因此，AT89C52是一种功能强，灵活性高且价格合理的单片机，可方便的应用在各个控制领域[1]。
AT89S52具有以下主要性能：1.8KB可改编程序FLASH存储器；2.全表态工作：0～24HZ；3.256X8字节内部RAM；4.32个外部双向输入，输出（I、O）口；引脚说明如图2-2。
图2-2 AT89S52引脚说明引脚功能说明如下[2]：VCC：电源电压。
GND：地。
P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据线复用口。
作为输出口时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端。
在访问外部数据储存器或程序储存器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
FLASH编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。
作为输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
FLASH编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
P2口：P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。
作为输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
在访问外部程序储存器或16位地址的外部数据储存器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。
在访问8位地址的外部数据储存器（例如执行MOVX@RI指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。
P3口：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。
作为输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
P3除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，具体功能说明如表2-1。
P3口还接收一些用于FLASH闪速存储器编程和程序校的控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位ALE/PROG ：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE （地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
表2-1 P3口的第二功能表 即使不访问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。
对FLASH 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG ）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR ）区中的8EH 单元的D0位置位，可禁止ALE 操作。
该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC 指令ALE 才会被激活。
此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 无效。
PSEN ：程序储存允许（PSEN ）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT80C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。
在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的PSEN 信号不出现。
交通信号灯控制电路的设计与仿真
交通信号灯控制电路的设计与仿真交通信号灯是城市道路上的重要交通设施。
它不仅能够引导车辆行驶方向、保障行人安全出行，还能有效地控制交通流量，缓解车辆拥堵问题。
然而，要使交通信号灯发挥作用，就需要一个可靠的信号控制电路。
本文将介绍交通信号灯控制电路的设计与仿真。
1. 控制电路设计交通信号灯控制电路是一种可编程逻辑电路（FPGA）。
它可以根据不同的交通需要配置不同的控制方案。
基本的控制方案有三种：顺序控制、时间计划控制和循环控制。
1.1 顺序控制顺序控制是最简单的交通信号灯控制方案，它依次控制交通灯的颜色。
设计电路需要先设置一个时钟，并定义各信号灯的状态，例如，当橙色灯亮的时候，等待5秒钟后，绿色灯亮；当绿色灯亮时，等待10秒钟后，红色灯亮。
这样的交通信号灯控制方案简单、稳定，但是不适用于复杂的交通环境。
1.2 时间计划控制时间计划控制是根据交通流量和道路容量的不同，对交通信号灯的时间进行调整的控制方案。
具体做法是，通过交通流量传感器测量每个方向的车辆流量并累积，运用时序控制器进行计算，并对红绿灯时间进行动态调整。
这样可以保证交通信号灯实时地适应不同的流量情况，但是需要大量的传感器和计算器。
1.3 循环控制循环控制是一种随机的交通信号灯控制方案，通过交通数据和计算机模型确定路口交通灯每轮的时间长度，并以不同的顺序轮换信号灯，这样按照循环周期可能使交通流量更加均衡，并且可以排除一些失误。
但是需要进行大量的计算，并且不适用于复杂的交通环境。
2. 仿真设计完成后，需要对交通信号灯控制电路进行仿真，以检验控制电路的稳定性和有效性。
仿真软件通常有多种，本文介绍两种常用的仿真软件。
2.1 QucsQucs是一个免费的仿真软件，具有模拟、线性和非线性仿真电路的能力，可以模拟电路和系统的频段、噪声和传输等特性。
在Qucs中，可以很容易地设计复杂的控制电路，通过仿真分析不同方案的控制效果。
2.2 SPICESPICE是一种常用的模拟软件，主要用于电路和系统仿真。
基于Multisim的交通灯控制电路系统仿真设计
0.引言Multisim 具有丰富的仿真分析能力并且以Windows 为基础的EDA 仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
通过Multisim 可以交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。
它是EDA 仿真设计系统的一个重要组成部分。
EDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向，其基本特征是设计人员以计算机为工具，按照自顶向下的设计方法。
随着EDA 技术的发展，可以利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验。
目前，在这类仿真软件中，“虚拟电子实验台”—————Multisim 较为优秀，其应用逐步得到推广。
这种新型的虚拟电子实验技术软件，在创建实验电路时，元器件、测试仪器均可直接从屏幕图形中选取，且仪器的设置、使用和数据读取方法以及外观都与现实中的仪表非常相似。
实际工作中可以利用此软件实现计算机仿真设计与虚拟实验，并且设计与实验可以同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；设计和实验用的元器件及测试仪表齐全，可以完成各种类型的电路设计与实验；仿真时可方便地对电路参数进行测试和分析，可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图，并且在实验中不消耗实际上的元器件，实验所需元器件的种类和数量不受限制，从而降低了实验成本低，加快了实验速度，提高了实验效率高。
基于上述优点，我们利用虚拟实验室中的虚拟仪器来组织完成交通灯控制电路的仿真设计。
1.交通灯控制器原理假设有个十字路口，分别有A 、B 两条交叉的道路，交通灯的控制方式为：A 街道先出现在绿灯（3S ）、黄灯（1S ）时，B 街道为红灯（4S ）；而A 街道为红灯（4S ）时，B 街道出现绿灯（3S ）、黄灯（1S ）；如此循环。
交通灯控制的一个循环为8S ，而采用一片同步十进制计数74LS160来完成时间控制，相当于模8的计数器。
2.电路设计2.1真值表假设A 、B 街道的绿、黄、红灯分别用GA 、YA 、RA 和GB 、YB 、RB 表示，交通灯控制电路的真值表如表1所示：表1交通灯控制电路逻辑真值表2.2设计模8计数器2.2.174LS160简介74LS160是同步10进制计数器，其管脚排列如图1所示：其中A 、B 、C 、D 为预置数输入端，LOAD 为预置数控制端，CLR 为异步清零端，ENP 和ENT 为计数器允许端，CLK 为上长沿触发时钟端，RCO 为输出的进位信号，QA 、QB 、QC 、QD 为十进制输出端。
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。
基于51单片机的十字路口交通灯控制系统设计(含源码及仿真图)
课程设计任务书专业计算机科学与技术班级09计（嵌入式系统方向）姓名江海洋学号0905101072指导教师刘钰金陵科技学院教务处制摘要本文介绍了一个基于MCS-51及PROTEUS的十字路口交通灯控制系统的设计与仿真，通过对现实路况交通灯的分析研究，理解交通控制系统的实现方法。
十字路口交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下禁止普通车辆，而让紧急车辆优先通行。
本文还对MCS-51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。
最后介绍了PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台的使用方法，利用Proteus 软件对交通灯控制系统进行了仿真，仿真结果表明系统工作性能良好。
关键字：单片机，proteus仿真，中断，十字路口交通灯控制系统前言1，十字路口的交通控制系统指挥着人和各种车辆的安全运行，对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题，是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施，是解决城市交通问题的有效途径。
交通灯信号灯的出现是人类历史上的一次重大改革，使人类的聚居生活，产生了深远的影响。
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。
如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
随着电子技术的发展，利用单片机技术对交通灯进行智能化管理，已成为目前广泛采用的方法。
2，此十字路口交通灯控制系统，分东西道和南北道，设东西道为A道，南北道为B 道。
规定：A道放行时间为2分钟，B道放行1.5分钟；绿灯放行，红灯停止；绿灯转红灯时，黄灯亮2秒钟；若有紧急车辆要求通过时，此系统应能禁止普通车辆，而让紧急车辆通过。
3，应用单片机实现对交通灯的控制，在十字路口用红，黄，绿的指示灯，加上四个以倒计时显示的数码管来控制交通。
基于QuartusⅡ的十字路口交通灯控制电路设计与仿真实现
基于QuartusⅡ的十字路口交通灯控制电路设计与仿真实现西安交通大学 黄览小十字路口车辆通行能否保持较高的效率，将决定城市交通管理水平。
本文结合十字路口交通灯控制要求，采用QuartusⅡ实现了交通灯控制电路设计，并对设计效果进行了仿真分析。
从仿真结果来看，交通灯控制电路可以在车流量过大时将道路通行时间由60s增加至90s，并在车流量过小时将通行时间由60s减少至30s，因此能够实现十字路口车辆通行量的动态控制。
:引言：伴随着私家车数量的不断增加，城市交通压力日渐增大。
而加强十字路口交通灯控制，则能起到缓解城市交通堵塞的重要作用。
目前在交通灯控制设计方面，采用传统的设计形式已经无法满足交通灯的动态控制需求。
为此，还要引入先进的设计软件，采用QuartusⅡ实现十字路口交通灯控制电路设计与仿真分析，提高十字路口的车辆通行效率。
1.QuartusⅡ概述在现代电子产品设计方面，主要采用Electronic Design Automation 技术，即EDA技术。
采用该技术，能够实现对可编程逻辑器件的大规模运用，并通过硬件描述实现系统逻辑表达，然后进行软件开发和实验，最终利用软件完成硬件设计。
伴随着科学技术的发展，新的软件工具得到了进一步开发。
现阶段，可以采用能够实现现场编程的Quar-tusⅡ工具。
QuartusⅡ由Altera公司开发，属于综合性CPLD/FPGA开发软件，能够实现原理图、VerilogHDL等各种设计形式的输入，同时能够利用内部综合器以及仿真器完成设计输入和硬件配置。
2.基于QuartusⅡ的十字路口交通灯控制电路设计2.1 设计要求设计十字路口交通灯控制电路，目的在于实现交通灯信号的控制。
而十字路口由东南方向主干道和西北方向支干道交叉形成，采用的交通灯有黄、绿、红三种，绿灯表示通行，红灯则禁止通行，黄灯为变道提示。
在交通灯控制方面，要求使主干道保持长时间绿灯，同时支干道保持长时间红灯。
基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现
基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现智能交通灯是一种通过传感器和智能控制系统实现交通信号灯的智能化管理，能够根据交通流量和道路状况进行智能调控，以提高交通效率和减少交通堵塞。
本文将基于Proteus软件进行智能交通灯的设计和仿真实现。
首先，我们需要明确智能交通灯的基本功能和设计要求。
智能交通灯主要需要实现以下功能：1.根据交通流量进行智能控制。
通过传感器检测道路上的交通流量，智能交通灯可以根据实时的交通情况智能地调整信号灯的时间，以提高交通效率。
2.考虑不同道路的优先级。
在交叉路口附近，智能交通灯需要根据不同道路的优先级来调整信号灯的时间，以确保交通的顺畅和安全。
3.考虑行人的过马路需求。
智能交通灯需要合理地安排行人的过马路时间，以保证行人的安全和顺畅。
接下来，我们将使用Proteus软件进行智能交通灯的设计和仿真实现。
Proteus是一款电子电路设计和仿真软件，可以用来模拟和验证电子电路的性能和功能。
首先，我们需要设计智能交通灯的硬件电路。
在Proteus中，我们可以使用元器件库中的LED灯和开关等元件来构建交通灯的电路。
同时，我们还需要添加传感器来检测交通流量和行人的需求。
在设计电路的过程中，我们需要考虑不同道路的优先级和行人的过马路需求。
根据道路的优先级，我们可以设置不同道路对应的信号灯的亮灭时间。
同时，我们还可以设置传感器来检测行人的需求，以在需要的时候提供行人过马路的时间。
完成电路设计后，我们可以使用Proteus中的仿真功能来验证电路的性能和功能。
在仿真过程中，可以模拟不同道路的交通流量和行人的过马路需求，以观察交通灯是否能够根据实时情况进行智能调控。
在仿真过程中，我们可以观察交通灯的状态变化和信号灯的亮灭时间，以评估交通灯的性能和效果。
如果发现问题，我们可以对电路进行调整和优化，以提升交通灯的智能化管理能力。
总结起来，基于Proteus的智能交通灯设计和仿真实现是一种高效且可靠的方法。
基于PLCMCGS的交通灯控制仿真系统设计
------------学校LOGO-----------毕业论文(设计) 题目基于PLC_MCGS的交通灯控制仿真系统设计学生姓名XXXXX学号XXXXXXXX学院XXXXXXXXX专业电气工程与自动化指导教师XXXXX二Ｏ一三年五月二十日目录1.1 基于PLC_MCGS的交通灯控制研究的背景 (1)1.2 PLC_MCGS交通灯特点 (1)第二章 PLC知识简介以及红绿灯控制 (2)2.1 PLC简介 (2)2.1.1 PLC定义 (2)2.1.2 PLC的由来 (2)2.2 PLC功能 (2)2.2.1 基本功能 (2)2.2.2 特殊控制功能 (3)2.2.3 网络与通信功能 (3)2.3控制系统要求 (4)第三章 PLC控制系统设计 (6)3.1 PLC的发展 (6)3.2 FX2N系列可编程控制器的结构和组成 (6)3.3 FX2N编程软件的使用 (8)3.3.1 红绿灯梯形图编写 (8)3.3.2 计数指令实现 (8)3.3.3 定时指令实现 (8)3.4 FX2N编程软件的基本操作 (9)3.5 编写梯形图的基本原则 (10)3.6梯形图的基本工作原理 (10)第四章 MCGS组态软件 (14)4.1 MCGS组态软件 (14)4.2 MCGS软件的功能和特点 (14)4.3 MCGS嵌入版系统的构成和组成部分的功能 (15)4.4 MCGS用户窗口绘制要求 (16)4.5变量设计 (16)4.5.1车的动画脚本程序 (17)4.6 MCGS组态软件模拟运行 (18)第五章系统整体运行 (21)5.1系统数据调节 (21)5.2系统整体运行的PLC-MCGS虚拟控制 (22)第六章论文概述 (22)6结语 (22)致谢 (23)参考文献 (23)基于PLC_MCGS的交通灯控制仿真系统设计孙飞南京信息工程大学滨江学院，南京，210044摘要：本文设计了一种以MCGS组态软件作为模拟仿真平台，同时与PLC可编程控制器相结合，设计了城市十字路口交通信号灯的模拟运行系统。
基于PLC／MCGS的交通灯控制仿真系统设计
中图分 类号 ：ＴＰ２９
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１００７．９４１６（２０１２）０５—０００６—０２
１、 引 言
４、Ｍ ＣＧＳ监 控 系统 设 计
随着 我国机 动车辆发展 迅速 ，道路拥挤 、阻塞 现象及 交通事故
ＭＣＧＳ组态软件 是用于快速构造和生成上位机监控系统 的组
熄 所设 定时时 间范围内亮和熄
灭 ；
（８）东 西 红 灯 Ｙ５ 开 关 型 在 所 设 定 时 时 间 范 围 内亮 和 熄
灭 ；
图 １ 东 西 绿灯 常 亮 和 闪烁 控 制 梯 形 图
（９）垂 直 上 移 （１ｏ）垂 直 下 移
数 值 型 控 制 南 面 的车 的 运 行 ； 数 值 型 控 制 北 面 的 车 的 运 行 ；
４．１动 画组 态 图制 作
的交通灯控 制系统 ，提高城镇交通路 口的通行能力 ，减少交通事故
在工程画面中，利用工具箱和对象元件 管理库建立控 制系统的
是 非 常 有 意 义 。
监控 界面 。监控界面 由十字路 口、斑 马线、四个方 向指示交通灯 、四
２、 系 统 介 绍
辆车 ，起动 和停 止按钮组 成，监控界面如 图２所示。
（１ １）水平右移 数值型 控 制西面的车 的运行 ；
ｅｎｄｉｌ
（１２）水平左移 数值 型 控制东 面的车的运行 。
ｅｎｄｉｆ
然后进行数据变量设值 。进入实时数据库窗 口，增］ＪＩ１２个变量 ，
ＩＦ Ｙ １＝１ ＴＨＥＮ
打 开 “数 据 对 象 属 性 设 置 ”对 话 框 ，分 别 把 其 中 ８个 变 量 名 称 设 为
表 １ ＰＬＣ 的 Ｉ／０ 分 配表
毕业论文---智能交通灯控制系统设计
目录摘要 (1)第一章概述 (2)1。
1交通灯的发展及现状 (2)1。
2 单片机说明 (2)第二章智能交通灯的设计原理 (5)2。
1 智能交通灯的设计框图 (5)2.2智能交通灯的设计方案及改进措施 (5)第三章智能交通灯电路设计 (5)3。
1控制器的系统框图 (6)3。
2智能交通灯控制系统电路图..................... 错误!未定义书签。
3。
3工作原理 (7)第四章智能交通灯软件系统设计 (13)4.1 智能交通灯的软件设计流程图 (13)4。
2 程序源代码 (13)第五章智能交通灯方案的仿真 (13)小结 (18)致谢词 (18)参考文献 (18)附录 (20)附录A：智能交通灯控制程序: (20)摘要本文介绍的是一个基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设计与仿真，系统根据交通十字路口双车道车流量的情况控制交通信号灯按特定的规律变化。
本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析，指出了现状交通灯存在的缺点，并提出了改进方法.智能交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。
本文还对AT89S51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍,同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析.最后利用PROTEUS软件,通过其平台对交通灯控制系统进行了仿真，仿真结果表明系统工作性能良好.关键词：PROTEUS、AT89S51单片机、智能交通灯；第一章概述1.1交通灯的发展及现状中国车辆数量不断增加，交通管制的工作量越来越大,利用计算机代替人进行高效交通管理是必然的发展趋势，而让计算机控制的交通灯拥有类似人类的感知智能，具有很强的现实意义，比如通过摄像机让交通灯控制系统获得视觉感知功能，就可以代替人类的眼睛，使系统根据所“看到"交通情况自适应改变管制策略，提高了交通管理的自动化水平,使得交通更高效、更顺畅。
目前设计交通灯的方案有很多,有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计；有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。
EDA实验报告：基于VHDL语言的交通灯控制系统设计与实现
图为k1=0时的输出状态s1，输出恒为011110。即亮灯为R1，y2。保持时间1S。
(k2=0)
上图为k2=0时的输出状态s2，输出恒为101011。即亮灯为G1，R2。保持时间2S。
(k3=0)
上图为k3=0时的输出状态s3，输出恒为110011。即亮灯为R1，G2。保持时间1S。
四、小结及心得体会
else
if counter<5 then
next_state<=s3;
else
next_state<=s0;
end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
end case;
end process;
ouput:process(current_state)
begin ——显示程序
begin
u1: jiaotongdeng port map(
clk=>clki,
k0=>k0,
k1=>k1,
k2=>k2,
k3=>k3,
r1=>r1,r2=>r2,g1=>g1,g2=>g2,y1=>y1,y2=>y2
);
u2: div port map(clk=>clk1,clk_out=>clki);
end if;
end if;
end if;
when s3=>
if k0='0' then
next_state<=s0;
else
if k1='0' then
next_state<=s1;