青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)新發(fā)明作品《智能交通紅綠燈》

智能安全交通裝置設(shè)計(jì)背景目的隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國機(jī)動(dòng)車保有量每年以較人的增幅增長，相對道路交通運(yùn)輸口趨發(fā)達(dá)和高速發(fā)展的交通現(xiàn)狀，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)就顯得有些滯后，交通安全形勢口益嚴(yán)峻，由于城市機(jī)動(dòng)車相對集中，特別是上卞班高峰時(shí)段交通流量人且復(fù)雜，這就極易引發(fā)交通秩序混亂，導(dǎo)致堵塞，紅綠燈失去應(yīng)有作用，只能讓交警到場指揮疏導(dǎo)?；诖?我們嘗試通過技術(shù)手段解決問題，以達(dá)到減緩交警警力緊張狀況的目的。工具材料電線、指示燈、電源、木板、自攻螺絲、PLC、電子顯示屏、固定鐵架、撥動(dòng)開關(guān)、小臺(tái)鉆、電烙鐵、螺絲刀、鉆頭等感應(yīng)線，制作過程2016年7月，我查閱相關(guān)資料并討論研究，并詢問老師的意見和建議。在此基礎(chǔ)上做出應(yīng)用于十字路II的智能安全交通裝置模型，使其具備“自動(dòng)計(jì)算某路段滯留車輛數(shù)屋”、“自動(dòng)啟動(dòng)紅燈”、“自動(dòng)恢復(fù)交通信號燈正常工作模式”等功能。經(jīng)過多次嘗試，終獲成功。實(shí)施流程查閱資料一設(shè)計(jì)方案一采購材料一加工合作一制作模型一征求老師意見一改進(jìn)模型一修改完善模型。科學(xué)性利用智能交通裝置自動(dòng)控制某路段后端紅綠燈來調(diào)控該路段車輛數(shù)量的容屋，從而解決十字路II交通堵塞狀況。6?先進(jìn)性該智能交通裝置根據(jù)網(wǎng)上查閱結(jié)果看，目前在國內(nèi)未見有相同或類似的報(bào)道，具有新穎性和較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。實(shí)用性智能交通裝置生產(chǎn)、安裝簡單、成本低，基本不用改變原有的交通信號燈線路結(jié)構(gòu)，只需在原有的基礎(chǔ)上加上該套裝置就可以。創(chuàng)新點(diǎn)利用一組(兩個(gè))感應(yīng)線，通過數(shù)據(jù)處理器計(jì)數(shù)，如下圖(17)(18)代表感應(yīng)線。當(dāng)感應(yīng)線(17)被觸發(fā)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出(J)：當(dāng)感應(yīng)線(18)被觸發(fā)在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出(+1),根據(jù)路段實(shí)際長度設(shè)定車輛容量的上卜?限，自動(dòng)調(diào)控該路段后端紅綠燈。工況示意圖:接收信號終端作品簡介一、設(shè)計(jì)目的1、 起因爸爸每天開車送我上下學(xué)的路上，經(jīng)常會(huì)在彖山港路和天安路十字路11遇到汽車堵塞,交通混亂甚至癱瘓的情況，此時(shí)往往需要多名交警前來進(jìn)行指揮疏導(dǎo)，交通才能重新恢復(fù)正常行駛，我好奇的問爸爸“為什么不利用現(xiàn)代科技進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控呢？”爸爸說:哪有這么簡單？我不禁萌發(fā)了試一試的想法。我要?jiǎng)?chuàng)新我要發(fā)明一種《智能安全交通裝置》。解決這個(gè)問題。2、 調(diào)査分析我利用節(jié)假口休息的時(shí)間，通過上網(wǎng)查閱資料，并多次前往彖山港路和天安路的十字路11實(shí)地調(diào)查后，得到了以卞思考:紅綠燈系統(tǒng)由感應(yīng)線、監(jiān)控探頭、紅綠燈三個(gè)部分構(gòu)成，感應(yīng)線埋在道II路面卞，當(dāng)有車輛闖紅燈時(shí)，感應(yīng)線通過傳感器控制監(jiān)控探頭進(jìn)行拍照。上卞班高峰時(shí)段交通流量大且復(fù)雜，加上人們急于回家，以及國人遵守規(guī)則意識不強(qiáng)，明知前面堵塞，后面車輛依然往前擠，常常阻斷路|丨，導(dǎo)致交通癱瘓。導(dǎo)致堵塞，紅綠燈失去應(yīng)有作用，只能依靠交警場指揮疏導(dǎo)。如何利用現(xiàn)代科技解決上述問題。在兩個(gè)十字路II之間的馬路兩端，埋設(shè)一組（兩根）感應(yīng)線并連接數(shù)據(jù)處理器計(jì)數(shù)，前端感應(yīng)線被觸發(fā)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（-1）;當(dāng)后端感應(yīng)線被觸發(fā)在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（+0,根據(jù)路段實(shí)際長度設(shè)定車輛容量的上下限，自動(dòng)調(diào)控該路段后端紅綠燈。并不影響正常左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)方向的車輛。二、制作過程三、模型制作：⑴取340X190X3的一塊木板，畫出兩個(gè)貫通的十字路IL在兩個(gè)模擬路II交通信號燈位置鉆孔（共16個(gè)）。⑵取340X190X10的一塊木板，在其上用自攻螺絲固定一個(gè)電源、PLC的固定架。

⑶按電路圖要求鏈接已編好程序的PLC及輸出輸入和對應(yīng)的燈及開關(guān)。⑷取340X180X10（并開四只孔）,155X180X10木板各二塊與340X190X10的這塊木板裝訂成無蓋木箱。⑸將16只紅、藍(lán)平頭指示燈依次穿入已鉆好孔的面板上。將四只開關(guān)裝在340X180X10已開四只孔的板上。四、電路設(shè)計(jì):有了這些構(gòu)思，需要編程過程?？墒菙?shù)據(jù)處理器是需要程序才能驅(qū)動(dòng)的，我為此又發(fā)起了愁。爸爸知道了，叫我向6號樓林叔叔（電器工程師）去請教，當(dāng)我懷著忐忑的心情敲開了工程師家的門，并說出了我的困難和請求，他不但夸獎(jiǎng)了我，還送了我一本四、電路設(shè)計(jì):有了這些構(gòu)思，需要編程過程?？墒菙?shù)據(jù)處理器是需要程序才能驅(qū)動(dòng)的，我為此又發(fā)起了愁。爸爸知道了，叫我向6號樓林叔叔（電器工程師）去請教，當(dāng)我懷著忐忑的心情敲開了工程師家的門，并說出了我的困難和請求，他不但夸獎(jiǎng)了我，還送了我一本《PLC編程及應(yīng)用》讓我好好學(xué)習(xí)，表示會(huì)給我?guī)椭?。通過兩天的忙碌，林工程師按我的意圖編制并調(diào)試好了程序。2016年10月期間，我多次去新華書店、象山教育園區(qū)圖書館，另外在家里上網(wǎng)查閱有關(guān)資料。我根據(jù)所掌握的知識，結(jié)合市場上己有的電器元件，設(shè)計(jì)了這個(gè)電路，使之能自動(dòng)計(jì)數(shù)，自動(dòng)控制紅綠燈O圖智能交通裝置電路圖動(dòng)計(jì)數(shù)，自動(dòng)控制紅綠燈O圖智能交通裝置電路圖五.零件名稱：1感應(yīng)線；作用傳送信號17輸出感應(yīng)線18輸入感應(yīng)線2計(jì)數(shù)器：2計(jì)數(shù)器：3數(shù)據(jù)處理器：4電源：5紅綠燈自動(dòng)調(diào)控器;6信號接收器：7計(jì)數(shù)信號顯示器；8紅綠燈；處理各種信號供電信號顯示傳遞信息顯示數(shù)字1畀6單數(shù)為紅燈，雙數(shù)為綠燈六、使用方法及說明：在十字路II某一方向的路段,因?yàn)楦叻迤谲囕v較多行駛非常緩慢，該方向綠燈時(shí)，后方車輛接踵而至，當(dāng)該綠燈變紅燈時(shí)，由于該方向滯留在十字路II上的車輛還沒通過，同時(shí)另一方向綠燈亮了，車輛也行駛至十字路II,造成該路II交通癱瘓，只能等待交警來疏導(dǎo)。本裝置在兩個(gè)十字路II之間的馬路兩端，埋設(shè)一組（兩根）感應(yīng)線并連接數(shù)據(jù)處理器計(jì)數(shù)，前端感應(yīng)線被觸發(fā)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（?1）；當(dāng)后端感應(yīng)線被觸發(fā)在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（+1）,根據(jù)路段實(shí)際長度設(shè)定車輛容量的上下限，自動(dòng)調(diào)控該路段后端紅綠燈。如下圖（⑺、（18）代表感應(yīng)線。當(dāng)感應(yīng)線（17）被駛過汽車觸發(fā)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（-1）:當(dāng)感應(yīng)線（18）被駛過汽車觸發(fā)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（+1）,數(shù)據(jù)處理器根據(jù)（17）、（18）感應(yīng)線傳送的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)車輛容量值，如果容量值等于5時(shí)（根據(jù)實(shí)際路段路況設(shè)定數(shù)值）紅燈⑼亮起，同時(shí)（1如）兩盞綠燈亮起。如杲累計(jì)值等于3時(shí)（根據(jù)實(shí)際路段路況設(shè)定數(shù)值）綠燈（10）亮起，數(shù)據(jù)處理器恢復(fù)原本設(shè)定的信號燈更替頻率。根據(jù)路段實(shí)際長度設(shè)定車輛容屋的上下限，自動(dòng)調(diào)控該路段后端紅綠燈。該裝置并不影響正常左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)方向的車輛。 (1)(2)⑺⑻(18)(13)(14)(9)00)?—(11)F(1Z)05)(16)字母A~H表示各個(gè)道「 (1)(2)⑺⑻(18)(13)(14)(9)00)?—(11)F(1Z)05)(16)字母A~H表示各個(gè)道「I。左側(cè)示意圖⑴?（⑹代表紅綠燈，其中單數(shù)表示紅燈，雙數(shù)代表綠燈，（17）、（18）代表感應(yīng)線。當(dāng)感應(yīng)線（17）被駛過汽車觸發(fā)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（-1）:當(dāng)感應(yīng)線（18）被駛過汽車觸發(fā)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理器中設(shè)定為出（+1）o數(shù)據(jù)處理器根據(jù)（10、（18）感應(yīng)線傳送的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)車輛容量值，如呆容量值等于5時(shí)（根據(jù)實(shí)際路段路況設(shè)定數(shù)值）紅燈⑼亮起，同時(shí)（12）（14）兩盞綠燈亮起。如果累計(jì)值等于3時(shí)（根據(jù)實(shí)際路段路況設(shè)定數(shù)值）綠燈（10）亮起，數(shù)據(jù)處理器恢復(fù)原本設(shè)定的信號燈更替頻率。七、 調(diào)査分析只有初步了解。只有極少部分人，了解較深。通過該題的調(diào)查，人部分人認(rèn)為智能交通裝置影響較人。通過該題的調(diào)查，較多數(shù)人對這一類問題保持觀望態(tài)度，少部分人對此了解清楚，也很關(guān)注這類問題的報(bào)道。八、 收獲體會(huì)通過這次