十字路口交通灯控制设计05661(17页).doc

-新疆大学实习（实训）报告实习（实训）名称： 十字路口交通灯控制 学 院： 电气工程学院 专 业、 班 级： 自动化12-3 指 导 教 师： 魏霞老师 报 告 人： 季孟飞 学 号： 20122102006 时 间： 2016年1月 -第 17 页-实训主要内容：利用亚当5000及组态软件组合实现对十字路口交通灯的控制（红灯，绿灯，黄灯各四个），实现十字路口交通有序无阻，路口通畅。主要收获体会与存在的问题：通过此次课程设计，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过自己亲手实践，是我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会极大人的认可。 通过此次课程设计，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了组态王软件的使用方法，了解了红绿灯的实际的控制过程。 指导教师意见： 指导教师签字：年 月 日 十字路口交通灯控制设计1设计背景交通是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。城市交通问题自人类进入21世纪以来，道路交通一直是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素。而使用合理的可以合理的规划城市交通，从而为城市的快速运输和发展提供最优化的交通解决方案。在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通,并为交通参与者的安全。提供了强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统。已经不能适应现在日益繁 忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。随着经济的增长和人口的增加，人们生活方式不断变化，人们对交通的需求不断增加。城市中交通拥挤、堵塞现象日趋严重，由此造成巨大的经济与时间损失。 资料显示，对日本东京268个主要交叉路口的调查估计表明：每年在交叉路口的时间延误，折成经济报失为20亿美元；而在我国北京市，当早晚交通高峰时，交叉路 口处的排队长度竟达1000多米，有的阻车车队从一个交叉路口延伸到另一个交叉路 口，这时一辆车为通过一交叉路口，往往需要半个小时以上，时间损失相当可观。我国是一个历史悠久、人口众多的国家，城市数量随着社会的发展不断增多。 随着城市化进程的大大加快，诱发的交通需求急剧增长，供需矛盾不断激化，严重 的交通问题也随之而来。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统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，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊，这一切要归功于城市交通控制系统中的交通灯控制系统。本次设计是基于亚当5000系列模块和组态王进行控制及监控，来完成十字路口的交通灯的控制，利用本组合进行的交通灯系统设计具有可实现，可监控，成本低，可靠性高扥特点。3 硬件设计3.1 硬件选择本次设计选择亚当5000系列的5060模块（此为继电器输出模），电源选用直流稳压电源。亚当5000系列5060模块特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强。（2） 通用性强，使用方便。（3） 编程简单，容易掌握。（4） 维护方便，容易改造。（5） 体积小，重量轻，功耗低。3.2 硬件连接 Adam5000接24V直流电源;模拟用小灯接5V直流电源;通信连接选取RS232接口与计算机进行连接；硬件连接如图（硬件连接图1-1） 硬件连接图1-14软件设计4.1程序选择 选择组态软件组态王进行组态和控制程序设计4.2设计思路： （1）先初始化所有输入输出模块。开始时运行一次； （2）按下开始按钮南北红灯亮，东西绿灯亮延时50秒； （3）之后南北红灯亮，东西黄灯亮，延时10秒；（4）再而南北绿灯亮，东西红灯亮延时50秒；（5）然后南北黄灯亮，东西绿灯亮延时10秒；（6）初始化所有输入输出模块。结束时运行一次；运行状态下循环25步骤5组态王工程的设计5.1组态王工程的建立 打开组态王“工程管理器”，选择“新建”进入新建工程向导按照提示进行设置，工程命名及画面命名如图（组态王工程建立1-2） 组态王工程建立1-2点击完成，就建立了一个新工程交通灯控制。5.2组态王画面的设计及编程5.2.1 画面设计进入工程浏览器-交通灯控制，单击“画面”后，再双击右侧的新建画面，进入新建画面向导，建立画面。过程如图“组态王工程画面建立1-3”组态王工程画面建立1-3 点击确定新画面建立完成建立如“交通灯画面1-4”图 交通灯画面1-45.2.2画面介绍左上角开关为开始停止开关，左右小车为东西小车，上下小车为南北小车，上下灯为南北红绿灯，左右灯为东西红绿灯。开始后东西绿灯亮，南北红灯亮南北小车停，东西小车行，南北绿灯亮，东西红灯亮始南北小车行，东西小车停，有黄灯亮时，所有小车都停。依次循环。5.2.3变量设计 新建设备进入工程管理器交通灯“系统”“设备”“COM1”双击新建设备，按照硬件的连接进行如图交通灯设备1-5设置。 交通灯设备1-5单击完成。完成设备添加。进入工程管理器交通灯选择“变量”“变量组”点击“新建变量”依次建立如下变量：变量名变量类型连接设备东西红灯内存离散东西黄灯内存离散东西绿灯内存离散南北红灯内存离散南北黄灯内存离散南北绿灯内存离散开关内存离散东西小车1内存整型东西小车2内存整型南北小车1内存整型南北小车2内存整型东西红灯1I/O离散交通灯输出东西黄灯1I/O离散交通灯输出东西绿灯1I/O离散交通灯输出南北红灯1I/O离散交通灯输出南北黄灯1I/O离散交通灯输出南北绿灯1I/O离散交通灯输出t内存整型5.2.4对画面中元器件进行变量定义交通灯的变量定义 交通灯变量定义小车变量定义 南北小车设置 东西小车设置开关变量定义开关变量定义5.2.5程序的设计（1）进入编译器：依次“命令语言”“应用程序命令语言”进入编辑。（2）编辑程序： 1.对个输入输出进行初始化，将此段程序编辑在“启动时时”程序框中，此段程序只在开始时运行一次。 本站点开关=0;本站点东西红灯=1;本站点南北红灯=1;本站点东西黄灯=1;本站点南北黄灯=1;本站点东西绿灯=1;本站点南北绿灯=1;本站点开关=0;本站点东西红灯1=0;本站点南北红灯1=0;本站点东西黄灯1=0;本站点南北黄灯1=0;本站点东西绿灯1=0;本站点南北绿灯1=0;本站点东西小车1=0;本站点南北小车1=0;运行时的程序即循环程序，首先设置循环一次的时间为1000毫秒，即为1秒，依照设计的逻辑顺序可以编写以下循环程序：if(本站点开关=1)if(本站点t<140)本站点t=本站点t+1;else本站点t=0;if(本站点t<70) if(本站点t<=60) 本站点南北绿灯=1; 本站点东西红灯=1; 本站点南北红灯=0; 本站点东西黄灯=1; 本站点南北黄灯=1; 本站点东西绿灯=0; 本站点东西红灯1=0;本站点南北红灯1=1;本站点东西黄灯1=0;本站点南北黄灯1=0;本站点东西绿灯1=1;本站点南北绿灯1=0;本站点南北小车1=0;本站点南北小车2=0;本站点东西小车1=本站点东西小车1+10;本站点东西小车2=本站点东西小车2+10;本站点南北小车1=0; else 本站点南北绿灯=1; 本站点东西红灯=1; 本站点南北红灯=0; 本站点东西黄灯=0; 本站点南北黄灯=1; 本站点东西绿灯=1;本站点东西红灯1=0;本站点南北红灯1=1;本站点东西黄灯1=1;本站点南北黄灯1=0;本站点东西绿灯1=0;本站点南北绿灯1=0;本站点南北小车2=0;本站点东西小车1=0;本站点东西小车2=0;本站点南北小车1=0; else if(本站点t<=130) 本站点南北绿灯=0; 本站点东西红灯=0; 本站点南北红灯=1; 本站点东西黄灯=1; 本站点南北黄灯=1; 本站点东西绿灯=1;本站点东西红灯1=1;本站点南北红灯1=0;本站点东西黄灯1=0;本站点南北黄灯1=0;本站点东西绿灯1=0;本站点南北绿灯1=1;本站点南北小车2=本站点南北小车2+10;本站点东西小车1=0;本站点东西小车2=0;本站点南北小车1=本站点南北小车1+10; else 本站点南北绿灯=1; 本站点东西红灯=0; 本站点南北红灯=1; 本站点东西黄灯=1; 本站点南北黄灯=0; 本站点东西绿灯=1;本站点东西红灯1=1;本站点南北红灯1=0;本站点东西黄灯1=0;本站点南北黄灯1=1;本站点东西绿灯1=0;本站点南北绿灯1=0;本站点南北小车2=0;本站点东西小车1=0;本站点东西小车2=0;本站点南北小车1=0; else本站点南北绿灯=1; 本站点东西红灯=1; 本站点南北红灯=1; 本站点东西黄灯=1; 本站点南北黄灯=1; 本站点东西绿灯=1;本站点东西红灯1=0;本站点南北红灯1=0;本站点东西黄灯1=0;本站点南北黄灯1=0;本站点东西绿灯1=0;本站点南北绿灯1=0;本站点南北小车2=0;本站点东西小车1=0;本站点东西小车2=0;本站点南北小车1=0;6运行结果6.1 组态王画面运行结果如图6.2与硬件通讯后运行结果如图7 体会通过此次课程设计，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过自己亲手实践，是我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会极大人的认可。 通过此次课程设计，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了组态王软件的使用方法，了解了红绿灯的实际的控制过程。