基于的汽车信号灯控制器设计
基于PLC的智能交通信号灯系统设计-开题报告范文
中北大学毕业设计开题报告学生姓名：何尚龙学号：0403240133 学院、系：信息与通信工程学院电气工程系专业：电气工程及其自动化设计题目：基于PLC的智能交通信号灯系统设计指导教师:吴其洲2009年 3月 16日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述课题研究的背景（我国城市交通现状）以广州为例来讲，现在市区平均车速只有每小时12公里，而建设内环路目的是使车速增加到22.5公里。
用这个目标速度代入欧美标准计算，广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值:每年耗费1.5亿小时，减少生产总值117亿元。
如果我国的交通状况得不到根本改善，那么随着城市的不断发展，所付出的代价将更加巨大。
缓解交通拥堵，加快道路建设是当务之急[1]。
由于我国城市的公共交通系统普遍不发达，因此总体的城市交通效率不高。
所以，要准确认识各种交通工具各自的使用条件和服务范围，充分发挥各种交通方式的优点，使其合理分工，才能发挥整个交通系统的效率。
为了解决城市交通问题，设计智能交通灯已成为时代的需要[2]。
交通信号灯控制理论的研究现状1.静态多段配时控制。
静态多段配时控制是利用历史数据实现的一种开环控制，其基本设计思想源于线性规划。
它没有考虑交通需求与0D矩阵的随机波动，没有考虑城市道路交通流的实时进化过程，其控制能力和抗干扰能力非常有限。
但就城市某一区域而言，每日的交通状况毕竟表现出相当程度的重复性，车流的运动变化仍有一定的规律可循。
因此研究静态多段配时控制，将其作为其他控制策略的“参照系”，或为它们提供“初值系统”还是很有意义的[3]。
2.准动态多段配时控制。
准动态多段配时控制与静态多段配时控制相类似，只不过多段的划分不是以时间为依据，而是以检测到的实时交通状态为依据。
交通状态可以用交通量、占有率、车速等交通数据的特征值来表达。
被划分成的若干个交通状况分别配以不同的优化配时。
准动态多段配时控制是一闭环控制系统。
微机原理与接口课程设计基于8086微处理器和8255A芯片的汽车信号灯微机控制系统的设计与实现
课程设计题目汽车信号灯目录一、设计目的 (2)二、系统硬件设计 (3)三、系统软件设计 (9)四、系统调试及结果 (15)五、总结和体会 (16)六、参考文献 (16)一、设计目的通过所学知识和现代计算机技术来模拟模拟汽车信号灯控制系统，把所学的理论的知识用到现实实践中去，加强了对理论知识的理解和记忆。
展示了计算机技术在汽车行业的应用。
设计出汽车信号灯微机控制系统。
汽车信号灯的作用是大家所熟知的，汽车通过显示不同的信号灯来告诉前后左右的行车者本汽车正在进行的操作，本控制系统采用8086微处理器作为处理器和可编程的8255A芯片来模拟汽车信号灯控制系统。
通过在实验箱上分别按K1，K2，K3和K4键来显示汽车左转、右转，前进和后退等状态。
左/右转弯开关K1,K2闭合时，对应的仪表板左/右转弯指示灯、左/右转弯头灯和左/右转弯尾灯闪烁；紧急开关闭合时，所有仪表板左右转弯灯、左右转弯头灯和左右转弯尾灯闪烁；当用户按K3时,也即踩刹车时，刹车开关闭合，刹车灯（左右红色尾灯）亮;停靠时(合上停靠开关)，即按K4键时,所有的灯闪烁。
所需执行的操作由相应的开关状态反映，所需控制的信号灯有仪表板左/右转弯灯、暂停灯、照明远灯和照明近灯共五类类灯.二、系统硬件设计1.硬件连接图：利用8088驱动8255 8253来连接外部电路。
2.器件选择：CPU(8088) 1个发光二极管 5个74ALS373 2个电阻 5个74ALS245 1个 74LS00 5个8255 1个控制开关 5个8253 1个3、8088,8255,8253功能及说明8088的引脚包括20根地址线,16根数据线及控制线,状态线,时钟,电源和地线等,大致可分五大类.第一类只传送一种信息,第二类每个引脚电平的高低代表不同信息,第三类代表不同的工作方式,第四类每个引脚可以传送两种信息,第五类引脚在输入和输出时分别传送不同的信息.同时还要地址锁存器及数据总线收发器来构成最小系统.因本电路用到各种比较重要的芯片，因此有必要对芯片进行简要介绍。
基于PLC的交通信号灯控制系统设计——毕业设计论文
广德爱众砺能善医毕业设计作品题目：基于PLC的交通信号灯控制系统设计姓名：专业：机电一体化班级：学号：校内指导老师：校外指导老师：填表日期：湘潭医卫职业技术学院教务处制湘潭医卫职业技术学院毕业设计作品二级学院医电学院专业机电一体化班级姓名学号校内指导老师毕业设计名称基于PLC的交通信号灯控制系统设计校外指导老师毕业设计时间课题进度：2016年3月15日—3月23日确定选题、收集相关资料；2016年3月23日—4月30日整理资料、撰写论文初稿；2016年4月30日—5月07日通过指导老师的审查，完成论文的第一次修改；2016年5月07日—5月14日通过指导老师的审查，完成论文的第二次修改；2016年5月14日—5月21日排版整理；2016年5月21日—5月25日接受指导老师审查评阅，论文定稿；2016年5月25日—5月26日参加论文答辩。
目录摘要 (1)英文摘要 (2)前言 (3)第一章概述 (4)1.1交通灯的发展史 (4)1.2我国城市交通的发展现状 (4)第二章PLC的基础知识 (6)2.1 PLC简介 (6)2.2 主要方法 (6)2.3 重点要解决的问题 (7)2.4 具体要求 (7)第三章系统单元设计 (8)3.1 I/O连线图 (8)3.2正常时期程序 (8)3.3 程序高峰时期 (12)3.4 指令表 (16)第四章设计说明书 (19)4.1 定时器（绿灯闪烁） (19)4.2晚间黄灯闪烁 (19)4.3 急停 (20)4.4 结束 (20)4.5 顺序功能图 (20)4.6 交通灯示意图 (23)第五章参考文献 (24)总结 (25)致谢 (26)摘要古老的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的，随着社会经济的发展，数字电路交通灯越来越不能满足日益增长的交通压力，因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。
现今PLC技术飞快发展，应用越来越广，在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
基于PLC的交通信号灯控制系统设计
绪论城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输,提高运营效率。
交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统,建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述.目前大多采用的是自适应信号控制，它需要数学建模，且不考虑交通延误、停车次数等。
所以经典控制法很难得到满意的效果。
而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法,它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路,达到很好的控制效果。
近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究，但因研究的局限性,实际中得到应用的寥寥无几，本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统.根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果,用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法，以单个十字路口4相位交通灯为例,把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程。
通过实验保证了系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策,优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。
目录绪论-—-——--——-—-——---————--——------—-——-—-—--—-———---—--—————-—---———-—--——-—-———Ⅰ1应用背景与需求—-—-—-—-—-————-—----—--—-——-——---——--——--——-——-----——-—11.1交通灯现状与发展——-----—-——--—-—--——--———-—-———-—---—--—-----11.2PLC研究的目的与意义-—-—--—---—--————--——-—-—--—--—--—-—-——-22控制任务分析—--——-—--—------—-——--—————-—---————----—————-—-——————-—32。
1控制要求--——----——-—---—-——-———-—--—----———--—-—---—--———--—-—---—-32。
基于嵌入式系统的智能交通信号灯控制系统的设计与实现
基于嵌入式系统的智能交通信号灯控制系统的设计与实现一、前言随着城市人口的增加以及车辆数量的增长，交通拥堵和交通事故日益增多，如何有效地控制交通成为了城市管理的重要问题。
在这个背景下，智能交通信号灯控制系统应运而生。
本文将介绍基于嵌入式系统的智能交通信号灯控制系统的设计与实现。
二、嵌入式系统的概述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它通常是由一个或多个微处理器、存储器和输入/输出设备组成的。
与普通计算机不同的是，嵌入式系统通常被嵌入到其他设备中，比如汽车、智能手机、电视机等。
嵌入式系统的特点是小巧、低功耗、可靠性高。
三、智能交通信号灯控制系统的设计1.硬件设计智能交通信号灯控制系统包括硬件部分和软件部分。
硬件部分是指嵌入式系统所需要的硬件组成。
智能交通信号灯控制系统的硬件主要包括以下部分：（1）嵌入式处理器。
嵌入式系统需要使用嵌入式处理器，用于控制整个系统的运行。
嵌入式处理器通常使用ARM架构的微处理器。
（2）存储器。
嵌入式系统需要使用存储器来存储程序代码和数据。
存储器通常使用闪存和SDRAM。
（3）输入/输出设备。
智能交通信号灯控制系统需要使用输入/输出设备来接收和发送数据。
输入设备通常使用传感器来感知车辆和行人的信息，输出设备通常使用LED等设备来显示交通信号灯的状态。
（4）通信接口。
智能交通信号灯控制系统需要与其他设备进行通信，比如与中心交通管理系统进行通信，与车辆导航系统进行通信等。
通信接口通常使用以太网或无线网络。
2.软件设计智能交通信号灯控制系统的软件部分主要包括以下部分：（1）驱动程序。
驱动程序用于控制硬件设备，如控制输入/输出设备的驱动程序，控制通信接口的驱动程序等。
（2）控制程序。
控制程序是系统的核心，用于控制信号灯的运行。
控制程序需要根据车辆和行人的情况来决定信号灯的状态。
（3）用户界面程序。
用户界面程序用于向用户展示交通信号灯的状态，以及对系统参数进行设置。
四、智能交通信号灯控制系统的实现智能交通信号灯控制系统的实现需要经过以下几个步骤：1.硬件搭建。
plc交通灯毕业设计
plc交通灯毕业设计
PLC（可编程逻辑控制器）交通灯毕业设计是一个基于PLC技术的交通信号灯控制系统，它可以实现对交通信号灯的控制和管理。
下面将对几个相关问题进行解答。
1. 什么是PLC
PLC是一种数字电子设备，用于控制自动化过程或机器。
它可以读取输入信号，如传感器和按钮，处理这些信号，并输出控制信号，如开关和电机控制信号。
PLC通常用于工业自动化领域，可以帮助提高生产效率和质量。
2. 交通灯控制系统需要哪些元素
交通灯控制系统需要交通信号灯，传感器，PLC控制器和输出设备。
交通信号灯通常包括红、黄、绿三种颜色的灯光，用于表示不同的状态。
传感器可以通过检测车辆和行人的存在来控制交通信号灯的变化。
PLC控制器是系统的核心部分，可以根据传感器的信号来控制交通信号灯的变化。
输出设备可以包括电磁继电器和交通信号灯的电源。
3. PLC控制器如何实现交通灯的控制
PLC控制器可以通过读取传感器的信号来判断交通灯的状态，并输出控制信号来改变交通灯的状态。
例如，当传感器检测到汽车通过时，PLC控制器就会将红灯变为绿灯，允许汽车通行。
当传感器检测到没有汽车通过时，PLC控制器就会将绿灯变为黄灯，再变为红灯，以便让行人通过。
4. 这个毕业设计有哪些优点
这个毕业设计可以使用PLC技术来实现自动化控制，从而提高了交通灯的可靠性和稳定性，并且可以根据实际情况对交通流量进行智能控制，使交通更加安全和高效。
同时，这个毕业设计可以为学生提供实践经验，帮助他们掌握PLC技术和自动化控制原理。
基于单片机的汽车转向灯设计说明
基于单片机的汽车转向灯设计摘要本设计采用单片机控制，在控制系统中，选择了6个开关、1个AT89C51单片机、6只发光二极管（用来模拟信号灯发光）。
其中AT89C51单片机做为控制核心，当6个开关的状态发生改变后，单片机检测到开关信号后就通过软件输出相关信号，来驱动6个汽车信号灯根据开关的相应状态闪烁或长亮。
信号灯由发光二极管模拟替代。
通过这些，本控制系统能够很好的达到控制汽车转弯信号灯的目的，同时，所采用的单片机及其他元件的成本不高，还能很好的达到控制要求，不会增加汽车的制造成本。
对生产厂家和消费者来说是非常好的选择。
关键词：单片机汽车转弯信号灯 AT89C51AbstractThis design uses the microcontroller in the control system, select the six switches, AT89C51 microcontroller, eight light-emitting diode (LED lights to simulate). AT89C51 microcontroller as a control center which, when the six switch changes state, the microcontroller detects the signal after switching the output correlation signal through software, to drive the eight car lights flash according to the state corresponding to the switch or long light. Analog signal from the light-emitting diodes instead. Through these, the control system can turn a good signal to control the car's purpose, the same time, the microcontroller and other components used in the cost is not high, but also good to control demand will not increase the manufacturing cost of the car. On manufacturers and consumers is a very good choice.Key words: SCM Automotive turn signal lights AT89C511引言在当今社会，科技与工业高度发达，汽车的数量逐年增多，街上的每一个角落都充斥它们的身影，但凡事都有两面性，汽车在方便了人们的生活也对交通方面和人身安全构成了威胁，为此我们应该采取有效的方法来减少事故的发生概率和提高车辆的运行效率。
(完整word版)基于单片机的交通灯控制系统设计
基于89C51的交通灯控制系统设计目录摘要 01.设计任务与要求 02.系统硬件设计 (1)3.系统软件设计 (4)4. Proteus软件仿真 (4)5.设计心得 (5)6.参考文献 (6)附录 (6)交通灯控制系统设计摘要自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。
近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。
系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。
本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统等组成，较好的模拟了交通路面的控制。
关键词：交通灯单片机数码管LED灯1.设计任务与要求东西、南北两干道交于十字路口，各干道有一组红、绿、黄三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。
东西方向为主干道，通行时间为40秒；南北方向为支干道，通行时间为30秒。
通行时间最后3秒，绿灯灭，黄灯闪烁，黄灯闪烁完毕变更通行车道。
通行时间由数字显示器显示，黄灯3秒闪烁不单另计时。
2.系统硬件设计根据上面的功能要求，硬件系统主要有单片机模块、指示灯模块和倒计时显示模块。
各模块选择如下：（1）单片机模块主控芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图１所示。
图1 AT89C51引脚图AT89C51是AT89C5X系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。
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基于FPGA的汽车信号灯控制器设计
吴强（赣南师范学院科技学院）
//…
Abstract function display();
}
3.3数据操作
PHP支持的数据库极其广泛，然而PHP提供的数据库接口支持不统一[7]。
框架采用PDO（PHP Data Object）作为数据库操作抽象层的基础，以增强程序代码的可移植性。
PDO旨在为多数关系数据库API中的通用功能提供一致的API。
这大大简化了PHP程序(通过封装差别，在一个通用的API下支持不同的数据库)的开发。
框架还对常用数据库操作如SELECT，INSERT，UP-DATE，DELETE等进行了简单封装，使得数据库操作进一步简单化，开发者可以无需考虑SQL语句的具体的语法，而仅仅需要参考自己需要操作的数据库表，以及所需要操作的数据库的字段。
这样开发者可以将更多的精力放在考虑业务逻辑上，而不是考虑SQL的语法上。
同时这样的封装还可以减少程序书写中出错的概率，也减少了调试中出错的几率。
4总结
FDF框架是一种基于MVC模式的Web应用开发框架，它完成了用户界面和业务逻辑的分离，为系统开发提供了基本的实现方法和清晰的设计框架。
与传统的开发方式相比，使用FDF框架开发的Web应用系统可以将模块功能限制在局部范围内，降低系统的耦合度，提高系统性能、可维护性和代码的复用率，从而提高Web系统的开发效率。
参考文献:
[1]Bisson S.，An introduction to PHP[J].Application Devel opment Advisor，May2002，6(4)：38~41.
[2]Gamrat B.，PHP and preprocessed Web pages[J].Dr. Dobb’S Journal，January2006，31(1)：46~48.
[3]中国互联网络信息中心.第25次互联网络发展状况统计报告[R].
[4]Hofmeister C.，Nord R.L.，Soni D.，Applied Software Ar-chitecture[M].Addison Wesley，2000．
[5]李涤.基于PHP的中文模板技术的研究[D].重庆大学，2004.
[6]苏韶生，罗平.基于PHP技术的页面缓存的实现[J].计算机时代，2005，55-56.
[7]张亚氢.基于PHP的通用数据库接口技术的研究[D].重庆大学，2004.
摘要:为了解决传统汽车信号灯控制器常采用单片机等控制芯片所具有的系统外围电路复杂、程序修改不灵活等缺点，本文设计了基于FPGA技术为核心的汽车信号灯控制器，利用VHDL硬件描述语言，通过Quartus II软件，完成汽车信号灯控制系统的设计，经过仿真和验证的结果表明，该设计方法切实可行，具有一定的实际应用性。
关键词:汽车信号灯控制
器FPGA
1概述
汽车作为一种重要的
交通工具，人们从没有停止
对它的各方面的研究。
对于
汽车来说，信号灯是协调交
通，避免事故的一个最好的
方法。
传统的汽车信号灯控
制器设计已经有很多特点，
但其电路较复杂且功能较
单一，在处理复杂的问题方
面还是不尽如人意。
本文设
计了基于FPGA技术为核
心的汽车信号灯控制器，具
有停靠计时等功能。
该系统
外围电路简单，集成化程度
高，采用VHDL语言编程，
用软件的方式设计硬件，灵
活性好，方便以后的产品升
级，在未来的优化中，也可以很方便地在现有的设计中修改或增加功能。
2系统的总体设计
以FPGA为系统的控制核心，以模拟开关控制电路、LED信号灯显示、数码显示电路、电源电路等电路模块为外围硬件，以实现FPGA控制器实现模拟汽车左转弯、右
图1系统整体硬件电路
（上接第242页）243
转弯、刹车、变速器挂档、停车计时等功能。
当汽车转弯、刹
车、倒车、停靠时，信号灯发出不同的指示信号；汽车停靠
时，能显示停靠计时功能。
该控制器实现要求：当汽车左转弯时，左头灯、左尾灯闪烁，平常为熄灭状态；右转弯时，右头灯、右尾灯闪烁，平常为熄灭状态；当踩下制动踏板时，左右尾灯（刹车灯红色）亮，松开制动踏板时，刹车灯熄灭；当变速器挂倒档时，左右尾灯（倒车灯白色）亮，平常情况下，倒车灯灭；汽车停靠计时功能。
3硬件电路设计
硬件电路包括FPGA 最小系统、复位电
路、模拟开关控制电路、信号灯显示电路、停靠计时电路、FPGA 各组电源电路等部分组
成。
3.1模拟开关控制电路的设计
模拟开关控制电路是5个独立的按键模拟汽车左转、右转、倒车、刹车、停车的控制开关。
开关接口P2直接连接到FPGA 的I/O 口，S1、S2、S3、S4、S5按键分别模拟汽车左转弯、右转弯、刹车、倒车、停车的控制开关。
3.2信号灯显示电路的设计
信号灯显示电路由4组LED 灯D2-D9构成，各组分别表示为汽车左转、右转、倒车、刹车的相应指示灯。
各组LED 灯经三极管连接P3接口连接至FPGA 对应的I/O 口，当无模拟开关按键按下时，程序控制I/O 口为低电平时，三极管截止，指示灯熄灭，表示未有相应的指示；当模拟开关按下时程序
控制I/O 口为高电平时，三极管导通，进入
饱和区，对应指示灯亮，表示汽车信号完成
相应的指示。
3.3停靠计时电路的设计
停靠计时电路由四位7段数码管分别
显示停靠时间。
接口P1连接FPGA 的对应
I/O 口，接口P1的1-4管脚为数码管的位
选信号，5-11管脚为数码管的段选信号，被
选通的数码管显示数据，其余关闭。
3.4整体硬件电路设计
整体硬件电路如图1所示。
整个系统包括电源电路、FPGA 最小系统、模拟开关控制电路、信号灯显示电路、停靠计时电路等。
系统的电源用1085稳压块提供的3.3V 和1117稳压块提供的1.2V 电源提供。
4系统软件设计及仿真、调试
4.1分频器的软件设计
本系统的1KHz 和1Hz 频率的时钟是由系统50MHz 时钟分频而来的，系统时钟先分别经过一个100Hz 和
500Hz 的分频器分频成1KHz 的时钟，再经过一个1000Hz 的分频器得到1Hz 的时钟。
1KHz 主要提供给按键扫描和4位数码管动态显示用，1Hz 主要提供给数码管计时和LED 提示灯闪烁用。
4.2模拟开关控制电路和汽车信号指示灯的软件设计当模拟开关控制键被按下时，表示控制相应的汽车信号灯，
首先判断是哪个开关按下，然后让对应指示灯做相应动作。
软件流程图和仿真波形如图2所示。
模拟开关控制输入key_dao、key_sha、key_you、key_zuo 分别代表汽车倒档、
刹车、左转、右转信号。
led_dao、led_sha、led_you、led_zuo 分别代表汽车的倒车灯、刹车灯、
左转灯、右转灯。
4.3停靠计时电路软件设计当系统检测到汽车停靠信号时，计时器开始计时，直到检测到汽车停止停靠信号，
计时结束，等待进入下一次停靠计时。
计数器1Hz 的信号由FPGA 的时钟50M 分频
产生。
停靠计时电路软件设计流程图及仿真波形如图3所示。
5结束语本系统是采用基于FPGA 的技术来实现汽车信号灯控制器的基本功能，运用先进的QUARTUS Ⅱ软件和
VHDL 硬件描述语言，
大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性，让汽车信号灯控制器功能更加完善，
而且处理速度更快、实时性能更好。
参考文献:[1]潘松，黄继业.EDA 技术实用教程[M].北京:科学出版社，2002.11-13.
[2]崔宪普，崔治.基于51型单片机汽车信号灯控制系统的设计
[J].中国高新技术企业，2011年第01期.
[3]黄智伟.FPGA 系统设计与实践[M].北京：电子工业出版社，2005.122-143.作者简介:吴强(1983-),男,江西宁都人,硕士研究生,讲师。
图3停靠计时模块软件设计流程图及仿真波形图上电是否停靠？
计时器清零开始计时
判断是否停止停靠？
计时停止
结束
图2信号输入和指示灯的软件流程图和仿真波形图
上电是否有按
键按下
判断哪个按键？
相对应的指示灯亮结束244。