計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程設(shè)計(jì)作業(yè)西安市小寨東路與翠華路北段交叉口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 西安市小寨東路與翠華路北段交叉口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、 概述1.1、 路口介紹：位置、交通路況、圖示小寨東路與翠華路北段交叉口位于雁塔區(qū)，其小寨東路為雙向4車道，路口附近有大雁塔、陜西省歷史博物館，因此小寨東路的車流量大，人流量大；而翠華路北段為雙向2車道，主要沿路是居民區(qū)，交通流量小。百度地圖截圖1.2、 交通燈設(shè)置：交通燈設(shè)置位置、形式、時(shí)長根據(jù)該路口的交通狀況交通燈設(shè)置相對(duì)簡單，只設(shè)置了紅黃綠三色的一體化圓形交通燈，采用懸臂式的支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置了行人信號(hào)燈。紅燈（s）黃燈（s）綠燈（s）小寨東路9715120

2、翠華北路110151071.3、 設(shè)計(jì)目的利用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)十字路口的交通燈控制的設(shè)計(jì)目的有三點(diǎn)：一是，借助設(shè)計(jì)的過程更加深刻的理解工控機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件編程思想；二是，對(duì)工控機(jī)的實(shí)際應(yīng)用有一個(gè)初步直觀的理解；最后是，對(duì)交通控制系統(tǒng)從交通燈控制的角度切入了解其全貌，認(rèn)識(shí)我們平時(shí)見到的交通控制等的原理和細(xì)節(jié)。2、 控制系統(tǒng)原理2.1、控制系統(tǒng)介紹：組成、原理及描述控制系統(tǒng)由交通燈、繼電器、輸出驅(qū)動(dòng)電路、acl-8112hg控制卡、工控機(jī)、輸入信號(hào)調(diào)理電路以及必要的開關(guān)和導(dǎo)線組成。連接好各部件后，利用軟件設(shè)置acl-8112hg控制卡的輸入輸出地址，啟動(dòng)系統(tǒng)后，系統(tǒng)將檢測(cè)開關(guān)量、輸入量、執(zhí)行循環(huán)，輸出

3、控制驅(qū)動(dòng)電路而打開繼電器控制交通燈的狀態(tài)。2.2、控制系統(tǒng)框圖acl-8112hg控制卡a/d轉(zhuǎn)換電路輸入調(diào)理電路控制開關(guān)繼電器輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路acl-8112hg 控制卡工控機(jī)交通燈2.3、控制流程控制采用了順序循環(huán)的控制方式，開關(guān)量決定了系統(tǒng)的循環(huán)行為的開始和結(jié)束，循環(huán)的交通燈時(shí)長由系統(tǒng)參數(shù)傳遞給循環(huán)體，其流程大體上和上面的控制框圖說給出的順序一樣。3、 硬件電路設(shè)計(jì)3.1、交通燈控制繼電器電路設(shè)計(jì) r=1k r=1.2k過零電路 +5v 2 3 r=0.2k r=0.3k 交流端 c=3f do口 1 4 74ls04 交流固態(tài)繼電器3.2、開關(guān)量輸入輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) +5v r=4

4、.7k 74ls00& 1# q 無抖動(dòng)輸出 a(on) &2# b(off) q r=4.7k 采用rs觸發(fā)器的開關(guān)電路 +5v3.2、使用acl8112hg卡控制通道說明acl-8112hg控制卡通道說明如下：#define acl8112 0x230 /* acl8112卡基地址 */#define dol acl8112+13 /* do低8位地址 */#define doh acl8112+14 /* do高8位地址 */#define dil acl8112+6 /* di 低8位地址 */#define dih acl8112+7 /* di 高8位地址 */采集

5、板基地址為0x230；16位開關(guān)輸入端口寄存器偏址低8位為6、高8位為7；16位開關(guān)輸出端口寄存器偏址低8位為13、高8位為14；繼電器依次接在開關(guān)量輸出口的1、3、5、7、9、11、13、15位；外接開關(guān)接在開關(guān)量輸入口低8位的第二位。 acl-8112hg控制卡的8位輸出剛好對(duì)應(yīng)路口所需要的8個(gè)繼電器，控制交通燈詳細(xì)的接口順序依據(jù)程序設(shè)定的輸出時(shí)間參數(shù)來連接。4、 控制程序設(shè)計(jì)4.1、控制程序流程說明控制程序流程是，先由控制中心的人員設(shè)置路口的各個(gè)紅綠燈的時(shí)長，啟動(dòng)系統(tǒng)，程序?qū)z測(cè)電路的閉合性，如果閉合就進(jìn)入循環(huán)控制，使得路口信號(hào)燈保持一定的規(guī)律通斷，其間將不斷的查詢電路的開關(guān)量，以決定是

6、否退出循環(huán)程序，對(duì)各個(gè)信號(hào)燈的時(shí)常通過函數(shù)傳遞給循環(huán)體，如果控制中心的人員或其他程序改變信號(hào)燈的參數(shù)則循環(huán)體內(nèi)的參數(shù)將改變，以實(shí)現(xiàn)交通燈的動(dòng)態(tài)控制。4.2、程序框圖開始判斷開關(guān)量等待輸入信號(hào) n y 有中斷信號(hào)進(jìn)入循環(huán)體，依次控制各個(gè)信號(hào)燈的開閉時(shí)間 結(jié)束 查詢輸入口信號(hào)4.3、源程序：附錄。 5、 測(cè)試結(jié)論5.1、測(cè)試完成情況對(duì)于程序的編制我只編制了南北方向（ns）的交通燈循環(huán)程序進(jìn)行測(cè)試，由于沒注意到tc2.0的系統(tǒng)有變量只能使用8個(gè)字符的命名，結(jié)果導(dǎo)致編譯出現(xiàn)語法錯(cuò)誤，由于不知道這個(gè)限制導(dǎo)致我改動(dòng)了很多次都沒運(yùn)行成功。但是，據(jù)自己之前使用vc+的編譯程序經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該程序沒有大的問題。但是畢竟沒有運(yùn)行，所以無法判斷完整的程序運(yùn)行的結(jié)果。此為一個(gè)很大的遺憾！5.2、改進(jìn)建議應(yīng)該把完整的程序?qū)懗鰜砭幾g運(yùn)行，采用8個(gè)輸出接口控制交通等，即對(duì)每個(gè)方向采用3個(gè)接口控制車流的紅黃綠燈，1個(gè)接口控制行人道的紅綠燈，這樣可以對(duì)每個(gè)方向的道路采用不同的綠信比，以適應(yīng)不同方向上交通流的差異。對(duì)綠信比