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2015350301
学生姓名:
毕智健
指导教师:
崔璨
2018年5月20日
安徽工贸职业技术学院
毕业设计(论文)任务书
系(院)电汽与电子工程系专业机电一体化班级机电三班
学生姓名毕智健学号2015350301
一、题目:
PLC智能信号灯
二、内容与要求:
内容:
1.设计梯形图控制程序。
2.分析花式喷泉的工作方式。
要求:
1.将花式喷泉用PLC进行控制。
2.能够读懂PLC控制程序。
3.能够看懂花式喷泉的工作原理。
三、设计(论文)起止日期:
任务下达日期:
2017年5月25日
完成日期:
2018年5月20日
指导教师签名:
年月日
四、教研室审查意见:
教研室负责人签名:
毕业设计(论文)指导教师、评阅人评语
专业、班级机电一体化三班学生姓名毕智健完成日期2018.5.20
题目:
PLC智能信号灯
毕业设计(论文)共页,其中:
图幅,表个
指导教师评语:
建议成绩指导教师(签名):
评阅人评语:
建议成绩评阅人(签名):
毕业设计(论文)成绩评定
毕业设计(论文)指导小组评定意见:
毕业论文成绩的评定:
指导教师审阅成绩(70%)
评阅教师评阅成绩(30%)
总分
系(院)负责人签名:
摘
要:
交通信号灯常用于交叉路口,用来控制车辆的流量,提高交叉路口车辆的通行力,减少交通事故。
在城镇街道的十交叉字路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红黄绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该道路禁止通行;
绿灯亮表示该条道路允许通行。
交通灯控制电路自动控制十字路口两组红黄绿交通灯的状态转换,指挥车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。
本文介绍交通信号灯的基本工作原理,基本组成,设计步骤及方法,电路说明等。
着重强调了设计的原理和方法,并附以电路说明,从更深层次的把交通灯的设计原理展现给大家。
它结合模拟电子技术和数字电子技术的基本研究方法并根据实际情况进行设计电路,并最终实现指挥交通。
本文的思路基于智能交通灯设计方案,并进行简单改进。
着重从数字电子的方向研究问题,把与非门和RS密码锁等方面的知识运用到实际的设计中,并发挥实际作用,最终实现红黄绿的三个灯的交替自动变换。
关键词:
555定时电路;
交通信号灯;
计数器;
译码置数电路
PLCintelligentsignallamp
Abstractto:
Trafficlightsareoftenusedatintersections,whichareusedtocontroltheflowofvehicles,improvethetrafficcapacityofintersectionsandreducetrafficaccidents.InthetenCrossTownStreetintersection,trafficandpedestriansinordertoguaranteethesafety,generallyoneachroadhaveagroupofredyellowandgreentrafficlights,theredlight,saidtheroadclosedtotraffic;
greenlightthattheroadtoallowpassage.Thetrafficlightcontrolcircuitautomaticallycontrolsthestatetransitionofthetwogroupsofred,yellowandgreentrafficlightsatthecrossroads,directingthesafepassageofvehiclesandpedestrians,andrealizingtheautomationoftrafficmanagementatthecrossroads.Thispaperintroducesthebasicworkingprinciple,trafficlightsbasiccomposition,designstepsandmethods,circuitdescriptionetc..Emphasisonthedesignoftheprinciplesandmethods,andattachedtothecircuitdescription,fromadeeperleveloftrafficlightstoshowtheprinciplesofdesign.Itcombinesthebasicresearchmethodsofanalogelectronictechnologyanddigitalelectronictechnologyanddesignsthecircuitaccordingtotheactualsituation.Theideaofthispaperisbasedonthedesignofintelligenttrafficlights,andasimpleimprovement.Mainlyfromthedirectionofresearchondigitalelectronics,theNANDandRSlocketc.knowledgetopracticaluseinthedesign,andplayapracticalrole,andultimatelytransformalternatingautomaticthreelightsofredyellowandgreen.
Keywords:
555timingcircuittrafficsignallamp;
counter;
decodingsetcircuit
目录
第1章引言
1.1城市交通现状2
1.2智能交通的国内外发展状况2
1.3交通信号灯控制的研究现状3
1.4本文的主要工作4
第2章十字路口信号控制的基本理论和方法5
2.1交通信号灯5
2.2信号灯的设置5
2.3交通信号的控制方式6
2.4城市道路智能交通信号控制系统7
2.4.1智能交通信号控制系统的基本组成7
2.4.2智能交通信号控制的核心7
2.4.3智能交通信号控制系统的基本设计步骤7
第3章交通灯系统的设计9
3.1交通系统的发展趋势9
3.2选择VHDL硬件描述语言设计的优势9
3.3红绿灯交通信号系统功能描述9
3.4红绿灯交通信号系统的VHDL模块10
3.4.2计数秒数选择电路11
3.4.3倒计时控制电路12
3.4.4红绿灯信号控制电路12
3.4.5建立程序包12
3.5本章小结13
结论17
致谢18
参考文献
19
第1章引言
1.1城市交通现状
据一项对美国主要城市交通状况的调查显示:
1982年至2000年,美国城市在上下班高峰期间的交通堵塞状况不断加剧,由交通堵塞造成的时间和汽油浪费而带来的经济损失每年高达680亿美元。
以广州为例来讲,现在市区平均车速只有每小时12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。
相当于该市整个生产总值的7%!
在北美、澳大利亚等大城市,道路面积率高达35%--40%,而北京只有20%。
缓解交通拥堵,加快道路建设是当务之急。
据悉,到2010年,北京将投资500亿元用于城市道路建设,到2005年,北京仅高速公路通车里程就达到600公里。
但一味发展城市道路,也会刺激私家车超常规发展,两者发展速度的失衡,最终还是逃不出“拥堵—修路—再拥堵”的怪圈。
中国各大城市的交通系统都存在着不同程度的问题,北京、上海、广州三大城市的公共交通出行比例都比国外大城市小,尤其是高峰时段的公共交通分担率更小。
从我国目前各大城市的交通结构看,普遍存在常规公共交通系统发展不足,快速轨道交通系统发展滞后、自行车交通分担率过高、小汽车发展势头强劲的不协调现象。
因此,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。
1.2智能交通的国内外发展状况
城市交通矛盾的日益突出,已开始影响城市的发展,解决这个问题最行之有效的良方或许就是大力发展智能化交通。
智能化交通管理体系在国外已经有了40多年的发展历史,是目前发达国家普遍采用的交通管理方式,这种方式是在发达的交通网络基础上,应用卫星定位系统,对所辖区域的交通流量实施有效控制,使有限的交通网络功能得到充分合理的利用,极大发挥城市的载体功能。
智能交通系统将大大提高交通效率而节省大量的燃料和时间;
除此之外,智能交通系统能够减少交通事故,减少因事故造成部分经济损失。
在与世界发达国家机动车人均拥有量差距还很大的情况下,我国一些特大城市的交通拥堵已排在世界前列。
在北京召开的“第二届国际智能交通系统技术研讨暨技术与产品展览会”上透露。
我国将投资20亿元对北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、济南、青岛、杭州、中山10个城市进行交通智能化改造,到2010年,这10个城市将全部实现交通的智能化。
目前国内外对智能交通系统的理解不尽相同,但不论从何种角度出发,有一点是共同的:
智能交通系统是用各种高新技术,特别是电子信息技术提高交通效率,增加交通安全性和改善环境的技术经济系统。
日本、欧洲等众多国家和地区在智能交通系统方面都取得了相当大的进展,对当地交通运输效率的提高起了关键性的作用。
从各国的发展来看,智能交通系统能使交通基础设施发挥出最大的效能,提高服务质量;
同时使社会能够高效地使用交通设施和能源,从而获得巨大的社会及经济效益。
它不但有可能解决交通的拥堵,而且对交通安全、交通事故的处理与救援、客货运输管理、道路收费系统等方面都会产生巨大的影响。
1.3交通信号灯控制的研究现状
城市交通系统是一种非线性的、时变的、滞后的大系统,以往的交通控制研究多是基于启发式的考虑,而不是基于控制理论的方法。
近多年来,随着众多研究控制理论出身的学者的加盟,使得城市交通自动控制领域的研究出现了新的思路、新的方法。
本小节就近年来交通信号控制理论的研究进展作一简述。
1.静态多段配时控制
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