基于LabVIEW的交通灯设计
基于labview的交通灯的课程设计
第1章程序的设计1.1 前面板的设计前面板是VI的用户界面。
创建VI时，通常应先设计前面板，然后在前面板上创建输入/输出任务。
本课程设计中前面板比较简单，只需要用六盏灯、两个时间显示器、一个停止按键即可。
其中的六盏灯，红、黄、绿各两盏，在控件选板中选择指示灯，将它放在前面板合适的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的属性，改变指示灯的大小，做出一个合适的指示灯，依同样的步骤可以做好另外五个，将六个灯均分为两组，每组都包含红黄绿三种颜色的灯，再用框将每组灯框起来，做成一个交通灯。
在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。
在前面板合适的位置放置一个开关按钮，控制循环的停止。
这样交通灯系统的前面板就做好了。
面板设计如图1-1所示。
图1-1 交通灯前面板示意图1.2 定时信号的产生毫秒计时器在LabVIEW中的一个计时单元，它的图标与用途如图3-2所示。
在函数选板的【编程】→【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。
毫秒计数器对时间信号计数,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用毫秒计数值除以1000，取商得到以秒为单位的时间信号。
接线如图1-3所示：图1-2 时间计数器图1-3 时间计数器接线图1.2时间信号的分段将得到的时间信号除以每个循环所用的时间70s，取余数。
得到的余数x的范围为0<=x<70,当0<=x<5时，条件满足，执行第一个条件结构里面的程序，北黄和东红灯点亮。
当5<=x<35时，条件满足，执行第二个条件结构里的程序，北红和东绿灯点亮。
当35<=x<40时，条件满足，东黄和北红灯点亮。
当40<=x<70时，x<40的条件不满足，执行条件结构里面为假的程序，北绿和东红灯点亮。
时间分段的程序结构如图1-4所示。
图1-4 时间分段程序这里用到了判定范围并强制转换控件，应用这个控件可以判定输入的数是否在上限和下限之间。
基于labview的交通灯系统设计毕业设计(论文)
毕业设计（论文）题目基于labview的交通灯系统设计毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。
论文作者签名：日期：年月日摘要随着社会的发展社会节奏越来越快，人类代步工具也越来越多，经常发生交通拥堵和交通事故。
在大城市人流量的增多更加增加了交通负荷经常发生交通事故。
城市高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。
然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。
而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。
因此，开发一套能够社会服务的交通灯控制器将是非常必要和及时的。
有童谣“红灯停，绿灯行，黄灯亮了等一等”由此可见交通信号灯对交通安全的重要性。
实现十字路口信号灯控制系统的方法有很多，可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现。
但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了设计难度，提高了设计成本。
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW 图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。
使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。
虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。
美国国家仪器公司NI（National Instruments）最早提出的虚拟测量仪器（VI）概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域，和仪器技术结合起来。
基于LabVIEW的智能交通灯设计-开题报告
课题内容
本课题利用NI公司的LabVIEW语言的 开发平台软件，实现智能交通信号灯的 控制系统。通过采用基于虚拟仪器的交 通灯控制系统的设计,自动控制十字路口 四组红、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。并且根据白天夜 晚交通流量的不同调节路灯转换的时间， 实现智能控制。
设计方案
1.在十字路口处设置两组交通信号灯分别控制 交叉口不同方向的交通。当一个方向红灯亮时 其交叉方向对应绿灯亮，过渡阶段黄灯亮，反 之亦然。 2.由于路口不同时段流量不同，所以交通灯应 具有倒计时显示、手动设定东西和南北方向通 行时间、自动设定东西和南北方向通行时间、 夜间/日间模式自动转换等功能； 3.可以将信号灯工作状态反馈给控制终端，实 现实时监控功能。
基于LabVIEW的智能交通灯设计
设计意义
城市交通控制系统主要是用于城市交通数 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，它已经成为现代城市交通监控 指挥系统中最重要的组成部分。因此，如何利 用先进的信息技术改造城市交通系统已成为城 市交通管理者的共识。随着经济的快速发展， 城市中的车辆逐渐增多，交通拥挤和堵塞现象 日趋严重，引起交通事故频发、环境污染加剧 等一系列问题。高效的交通灯智能控制系统是 解决城市交通问题的关键。
系统设计ห้องสมุดไป่ตู้图
模块功能
智能交通控制终端模块 实现交通灯的交替点亮，交通灯点亮持 续时间设置 交通灯定时显示模块 接受终端模块相应控制信息，获得命令 后对信号灯实施相应的点亮，定时显示
数据采集模块 对交通灯信息加以采集，然后传输给中 心模块 智能交通中心控制模块 判定是否存在交通灯损坏，电路故障等 问题，完成实时监测
基于LABVIEW的交通灯控制系统研究与设计
基于LABVIEW的交通灯控制系统研究与设计摘要利用Labview在现代社会发展的广泛应用，基于软件编程程序以及仿真相对简单，维修与维护比较方便，也有良好的人机控制作用，才利用LabVIEW的简单的编程语言来实现了十字路口交通灯的道路通行，而且虚拟仪器也是现代社会软件发展的重要软件之一，所以我们用labview软件来实现十字路口交通灯的运行。
在本论文中，我们用红，绿，黄三种不同颜色的交通灯实现交通运行车辆的指挥,指挥行人的交通灯颜色由红、绿两种颜色的交通灯，并用倒数时间秒数的形式来实现十字路口车辆和行人的安全通行。
关键词：红，黄，绿三种不同颜色的交通信号灯灯;LabVIEW;研究AbstractUsing Labview is widely used in the development of modern society, based on the software programming procedures and simulation is relatively simple, repair and maintenance more convenient, also has the good man-machine control function, only the simple programming language Labview is used to realize the intersection traffic lights road passage, and virtual instrument is also one of the important software of software development in modern society, so we use Labview software to realize the operation of the intersection traffic lights. In this paper, the traffic lights of red, green and yellow are used to realize the command of traffic vehicles, and the traffic lights of pedestrians are instructed by the traffic lights of red and green, which are displayed in the form of countdown. Used to indicate the safe operation of vehicles and pedestrians at intersections.Key Words：traffic;labview;research目录第一章绪论 (1)1.1LABVIEW的发展 (1)1.2本论文研究的意义 (2)第二章虚拟仪器的介绍 (3)2.1虚拟仪器的概念 (3)2.1虚拟仪器的组成原理 (4)第三章研究原理和意义 (5)3.1研究的意义 (5)3.2研究的主要思路 (5)3.3逻辑流程图 (6)第四章交通灯系统的设计 (7)4.1前面板的设计 (7)4.2定时信号的产生 (8)4.3循环结构 (8)4.4条件结构 (9)4.5各段时间信号 (9)4.6交通灯的运行状态 (14)结论 (16)参考文献 (16)致谢 (16)I第一章绪论1.1LABVIEW的发展在多种类型的基础学科同计算机技术有机结合的基础上，进而发展出了现代仪器仪表技术，并且伴随着时代的发展，开发、计算机、网络科技以及电子信息和软件技术不断发展壮大,丢弃了原有的检测的方法、检测试领域的方法，出现了新的测试方法和基本的概述 ,特别是在电子测量仪器的使用方面产生了前所未有的变化。
基于LabVIEW的智能交通灯系统设计
基于LabVIEW的智能交通灯系统设计智能交通灯系统是一种基于现代控制技术的智能交通管理系统，能够自动控制道路交通条件，提高道路拥堵情况，减少交通事故的发生，节约能源，缓解城市拥堵等问题。
本文将使用LabVIEW软件，设计一套智能交通灯系统，使之能够实现智能控制和管理交通流量和交通安全。
1.硬件设计:本系统是基于单片机件设计，它主要包括主控板，显示模块，语音模块，通讯模块，红、黄、绿 LED 以及路面检测模块等几个模块。
其中主控板是整个控制系统的核心，负责接收、处理和发送各种信号，用于控制交通灯的开关和工作模式以及与其他智能交通信号设备进行通信。
2.软件设计:本系统的软件设计主要分为三大模块：通讯模块、信号控制模块和交通流量控制模块。
(1) 通讯模块:本模块主要要完成与其他交通设备的通讯任务，包括交换数据和信息。
通讯模块的主要功能是与其他交通系统通信，获取实时交通流量状态和传感器数据，以便在下一步的交通灯控制中使用。
(2) 信号控制模块:本模块负责控制交通灯的信号系统。
它主要接受来自交通系统的各种控制信号，根据系统的预设的算法决定红、黄、绿灯的亮起和关闭，还可以根据交通流量的变化实时调整交通灯的开关时间，从而为行车者和行人提供更好的通行条件。
(3) 交通流量控制模块:本模块负责监测车辆的行驶情况，并根据交通灯的信号自适应调整交通流量。
当行车数量较大时，他将自动将绿灯开放时间延长，当行车数量较小时，他将把绿灯开放时间缩短，以达到更好地智能控制交通流量的效果。
综上所述，基于LabVIEW的智能交通灯系统设计能够实时、准确地监测和控制交通状况，应用广泛，对城市交通管理具有显著意义和价值。
基于LabVIEW 的交通灯设计
摘要:LabVIEW 作为最流行的虚拟仪器开发平台，数据采集、图像处理与分析是其特点，本文以交通灯的分析与处理为例，构建一个基于LabVIEW 的交通灯模拟系统。
关键词:LabVIEW 交通灯人行道1概述实现十字路口信号灯控制系统有许多途径，譬如说，编程控制器、单片机、标准逻辑器件等均可达到这种目的。
随着计算机技术的日新月异，在数据的收集、自动测试和仪器控制等方面，虚拟仪器技术起了十分重要的作用，成功推动了测试系统和测量控制的设计方法与实现技术的发展，使得理论与实际得到了完美的结合。
于是LabVIEW的智能交通灯控制系统诞生了，这个系统使得红、黄、绿3种颜色的灯能够交替点亮，用来提示指挥车辆和行人通行，使交通灯工作状态得到了监控。
虚拟仪器是在计算机的基础上发明的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个里程碑。
其中一种结合方式是仪器内植入计算机，举一个例子就是所谓的智能化仪器。
如今计算机功能越来越强大，不过其体积却变得越来越小，智能仪器的功能也日益强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是计算机内植入仪器。
以通用的计算机硬件及操作系统为基础，使得各种仪器功能得以实现。
2设计方案的实现2.1前面板设计前面板是VI 的用户界面。
创建VI时，通常应先设计前面板，然后在前面板上创建输入/输出任务。
本设计中前面板比较简单，只需要用两盏灯、1个LED 逻辑和等待时间、一个停止按键即可。
其中的两盏灯红、绿各一盏，在控件选板中选择指示灯，将它放在前面板合适的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的属性，改变指示灯的大小，改变其颜色，分别设置为红绿，将两个指示灯拖到前面板上，做出一个合适的指示灯。
依同样的步骤可以做好另外一个，再用框将这组灯框起来，做成一个交通灯。
在交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。
在前面板合适的位置放置一个开关按钮控制循环的停止。
这样交通灯系统的前面板就做好了。
（见图1）2.2程序框图首先，交通灯每工作一个周期的时间为90秒。
labview课程设计交通灯
labview课程设计交通灯目录1 程序功能...............................2 设计过程...............................3 交通灯系统软件设计.....................3.1 用户界面设计3.2 程序设计4.程序设计细节............................5 总结....................................基于labview的交通灯设计交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。
在我国交通法律上规定：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。
本次课程设计模拟秦皇岛河北大街奥体路段十字路口交通灯。
这款交通灯模拟系统基于labview软件开发，界面全部自己设计，简洁明了。
在以往单纯的红绿交替变化功能上添加了倒计时功能。
倒计时显示模块有与交通灯对应的颜色显示。
1 程序功能开始运行程序，界面依次显示课程设计名称，学生姓名，学号，指导教师姓名。
显示结束后，进入主程序。
当东西方向为绿灯是，南北方向为红灯，持续时间25秒。
倒计时从25开始到0结束，且东西方向倒计时为绿色，南北方向为红色。
当东西方向为黄灯时，南北方向也是黄灯，持续时间5秒。
倒计时从5开始到0结束，颜色为黄色。
当东西方向为红灯时，南北方向为绿灯，持续时间25秒。
倒计时从25开始到0结束，且东西方向倒计时为红色，南北方向为绿色。
其中有一个布尔开关，控制程序的结束。
方案一思路;主vi用生产者消费者模式，编写一个有显示灯亮灭的子vi1。
再编写一个显示倒计时颜色不同的子vi。
正常情况下，交通灯红黄绿变化，出现错误时，东西方向南北方向均出现红灯。
方案二思路：主vi用状态机完成红黄绿变化，编写一个倒计时子vi，功能是输入不同的数字，布尔簇显示对应的数。
在方案一编写过程中，需要调用两个子vi。
labview交通灯的课程设计
labview交通灯的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LabVIEW编程的基本原理，掌握使用LabVIEW进行交通灯控制程序的设计与实现；2. 学生能掌握交通灯系统的基本工作原理，了解交通灯控制逻辑；3. 学生了解虚拟仪器技术及其在工程领域的应用。
技能目标：1. 学生能运用LabVIEW软件设计出具有红绿灯变换、行人按钮控制及车辆感应功能的交通灯控制程序；2. 学生能够通过实际操作，提高解决实际问题的能力，培养动手实践能力和团队协作能力；3. 学生能够运用所学知识，进行程序调试与优化，提高程序运行效率。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机编程和工程技术的兴趣，激发学习热情；2. 学生在学习过程中，培养严谨、细致、专注的学习态度，提高自我解决问题的信心；3. 学生了解交通灯控制系统在实际生活中的应用，认识到科技对社会发展的积极作用，增强社会责任感。
二、教学内容本节课以《LabVIEW编程与应用》教材中关于交通灯控制系统部分为基础，结合课程目标，组织以下教学内容：1. LabVIEW编程基础：回顾LabVIEW编程环境、数据流编程概念、节点和线的基本操作。
2. 交通灯系统工作原理：介绍交通灯系统的基本组成部分、工作原理及控制逻辑。
3. 交通灯控制程序设计：- 红绿灯变换程序设计：学习使用LabVIEW设计红绿灯变换程序，掌握定时器控件的使用；- 行人按钮控制程序设计：学习使用按钮控件，实现行人对交通灯的控制；- 车辆感应控制程序设计：学习使用传感器模拟车辆检测，实现车辆感应控制。
4. 程序调试与优化：教授程序调试方法，培养学生优化程序的能力。
5. 实践操作：分组进行交通灯控制系统的编程与调试，锻炼学生动手实践能力。
教学进度安排如下：第一课时：回顾LabVIEW编程基础，介绍交通灯系统工作原理；第二课时：讲解红绿灯变换程序设计，实践操作；第三课时：讲解行人按钮控制程序设计，实践操作；第四课时：讲解车辆感应控制程序设计，实践操作；第五课时：进行程序调试与优化，总结交流。
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时钟信号用毫秒计时器产生。毫秒计时器计时十毫秒,10毫秒记反馈节点加一,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用计数值除以100,取商得到以秒为单位的时间信号。
图2单位时间信号
2
将所得的时间信号除以每个循环所用的时间70s,取其余数,得到的余数x的范围为0<=x<70。
当运行模式选择为正常运行时,执行条件结构里为序号0的程序。
本次课程设计中,当各组条件为真时,将执行其框图的程序。每个条件结构里的程序基本相同。用需要点亮的灯与布尔真常量连接,不需要点亮的与布尔假常量连接,而两方向灯的时间显示器则用一定的值减去输入的时间量,以实现倒计时的功能,各结构里的程序略有不同。
三
正常运行模式的程序
程序用时钟信号做选择条件做四个分支,从左到右依次执行四个条件结构,实现交通信号的循环变换,正常运行模式的程序如下:
2
条件结构也就是LabVIEW最基本的结构之一,类似于基于文本编程语言的switch语句或者if…then…else语句。条件结构可以从【结构】子选板中创建,条件结构包含选择端口与选择标签控制端口,如下图6所示。
图6 条件结构
在条件结构中,选择端口相当于switch语句中的“表达式”,框图表示符相当于“表达式n”。编程过程中,将外部控制条件连接到选择端口上,程序运行的时候其端口会判断送来的控制条件,指引选择结构去执行相应框架里的内容。在本程序中的控制条件为运行模式序号及从规定范围并强制转换的“范围内？”端口输出的判断值。
各段时间信号程序:
第一阶段:余数在0~ 30s之间,条件结构1条件满足,十字路口南北红灯与东西绿灯点亮,人行道南北方方绿灯亮。东西灯时间显示为离绿灯熄灭的时间(从30s到1s),北灯时间显示为离红灯熄灭的时间(从35s到6s)。程序框图如图所示
此次课设的题目的就是设计交通信号灯。在设计的过程中了解了交通灯的显示规则,增强了加强交通安全的意识,其次运用已学知识设计信号灯便于更好的掌握labview软件的使用,培养综合应用所学知识来指导实践的能力。
二、程序设计思路
通过采用基于虚拟仪器的交通灯系统设计,自动控制十字路口四组红、黄、绿交通灯与四组人行道暗、绿状态的转变,指挥着行人与车辆的安全运行,实现十字路口的自动指挥与改善交通管理。绿灯亮时,允许车辆与行人通行。红灯亮时,禁止车辆与行人通行,为交通安全提供保障。同时会有时间的显示。
图3 条件为真的各时间分段程序
这里用到了判定范围并强制转换控件,应用这个控件可以判定输入的数就是否在上限与下限之间。它的图标与作用如下图4所示。如果输出信号在范围之内,“？”接口会有一个信号,该信号恰可以输入到条件结构中作为该分支选择器信号。
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LabVIEW中的循、语句、功能基本相同,但使用上会有些不同。for循环须先进行循环次数的确定,循环一定次数后自动不进行循环;而while循环则不用确定循环次数,只需要确定退出循环的条件。
程序采用条件结构,做五个分支,分别对应五种运行模式:
正常运行:在正常运行模式中,再用时钟信号做选择条件做四个分支,实现交通信号的循环变换,控制逻辑顺序如下:
(1)南北红与东西绿(30秒);
(2)南北红与东西黄(05秒);
(3)南北绿与东西红(30秒);
(4)南北绿与东西黄(05秒);
东西禁行:东西方向亮红灯禁止通行,南北方向亮绿灯允许通行。
南北禁行:东西方向亮绿灯允许通行,南北方向亮红灯禁止通行。
两向禁行:东西南北方向全亮红灯禁止通行。
检修:把信号灯全部熄灭。
在各运行模式中,每个条件结构里的程序基本相同:用需要点亮的灯与布尔真常量连接,不需要点亮的与布尔假常量连接,而两方向灯的时间显示器则用一定的值减去输入的时间量,以实现倒计时的功能。
选择端口的外部控制条件的数据有整型、字符串型、布尔型与枚举型。其接线可任意放在框图左边的某一位置。如果其数据为布尔型,那么这个结构包含真与假两个分支,这就是该软件所默认的选择框架类型。若为其它类型则可以随意使用分支的个数。
要注意的就是,在使用条件结构的时候,控制条件的数据类型要与选择标签中的类型一样,如果不一致的话,LabVIEW显示出现错误,与此同时选择器中的字体的颜色也会变为红色。
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本设计中前面板需要用20盏灯、4个时间显示器、1个菜单下拉列表、1个停止按键即可。其中十字路口的12盏灯,红、黄、各4盏,绿灯12盏,在控件选板中选择指示灯,将它放在前面板合适的位置,单击鼠标右键,更改指示灯的属性,改变指示灯的大小与颜色,做出一个合适的指示灯。道理指示灯三个分为一组,每组都包含红黄绿三种颜色的灯,再用框将每组灯框起来,做成一个交通灯。在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器,同样的方法另做人行道的8盏绿灯灯。并在前面板合适的位置放置一个控制窗口,用于选择交通灯的运行模式及控制其开始与停止,然后设置窗口大小。这样交通灯系统的前面板就做好了。交通灯前面板设计如下面图1所示。
本次课程设计中不能预先确定循环的次数,所以就用到了while循环。while循环就是LabVIEW最基本的结构之一,与C语言中的while循环与do…while循环相类似。
While循环可以从程序框图中的【结构】子选板中创建,while循环包括两个端口:1、条件端口2、重复端口,如下图5所示。
本次课程设计中用停止按钮连接条件端口,当按下按钮时循环停止。
当0<=x<30时,条件成立,执行程序框图中第一个条件结构里面的程序,东西通行。当30<=x<35时,条件成立,执行框图中第二个条件结构里的程序,东西亮黄灯。当35<=x<65时,条件成立执行框图中第三个条件结构里的程序,南北通行。当65<=x<70时,条件满足,执行框图中第四个条件结构里的程序,南北亮黄灯。时间分段的程序框图如下图所示。
虚拟仪器课程设计
——基于LabVIEW的交通灯设计
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一、课题研究背景与意义
近年来,在快速城市化进程与经济发展的影响下,机动车辆已成为普遍的代步工具,交通负荷越来越重,交通问题成为困扰许多大城市发展的通病,已成为日趋严峻的国际性问题。其中,十字路口则就是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。交通信号灯成为了维护交通秩序的必备工具。交通信号灯的使用有效减小了交通拥堵维护交通顺畅。