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1、本科生毕业论文(设计)基于PLC的交通信号灯控制系统学 院 电气信息工程学院 专 业电气工程及其自动化 班 级 09级电气一班 学 号 0612096 学 生 姓 名 刘 元 联 系 方式 指导 教 师 张元敏职称：教授20年 月 独创 性 声 明本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计)是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外,论文(设计)中不包含其他人已经发表的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文(设计)中作了明确的说明并表示了谢意。签名：_ _年_月_日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文(设计)的规定，即：有权保留
2、并向国家有关部门或机构送交毕业论文(设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计)。本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为： 学生签名： 年 月 日指导教师签名: 年 月 日基于PC的交通信号灯控制系统摘 要 交通信号控制灯是通过对交通流量的检测控制以达到对人和货物的安全运输的监测，从而提高运营效率。现有国内的十字路口交通灯大多数是以定时切换来控制的。在现在这个信息交通高速发展的社会里,交通问题也是大家不得不重视的一个普遍社会问题，有必要找出一
3、种比较智能的交通信号控制系统。论文设计思路是:通过利用传感器检测出汽车流量再通过自动调节红绿等的闪烁时间来指挥交通。当然,根据不同房在线的车流量判断并延时不同房在线的红绿灯时长，延长流量大方向上的绿色灯时间，相对减少另一方向上的时间。如果不满足时间调整条件，按正常情况指挥交通，车流量的计算和信号灯时长由LC来控制。关键词: 车流量，时长,监测,PLChe TffiSign Lamp Control Sstem Based n LCBSTRAThe trafic sgl cotrln is ealizationmethowic adjtng th trafiflw achive the ipoe
4、ment o te saf of the psonndargotrnsporttio, and te nhcigof theeratin efciecy. At preen insid h ounry e trai lights acrsrods ieneralycontrolledby iming witch. Nw inhih e develoed society, tetrafic prblem beoesthesoial problem that evyody pa aenionto, it ivery nessay for u to ok kad of inellective tan
5、sportatncorlsysteBase ontisideathe triof thouh of ths thesis is:the hours of he trffi lhtsaratomatclyreguled aftr thelocatrhave etcted th fl ber ofth vehicleDeenigonhe jdgm ofwoirctonofcnston, i on is in hea trff and th otheri ot , a h sa ie, the o feence is greate tha a st vle， th adust te te, extd
6、in ams thedireci of ffic time，ortening witoutcogestidirecn ofvehiletrvel time. ft doent met th conitinfotimeadjument, tnacont ccrd t th orma timeycl. Th cunted nmber o thevehiclel and corlof the trafficlight nbe ralzed by PC . Kywords: Detetion,Duatio ,ehcle o number,PC 目录1. 绪论71当今城市交通的基本状况71.2 应用于交
7、通灯的国内外行情71.3本课题研究的目的及意义7.4 本课题研究的主要内容8. 系统的研究硬件设备921传感器的分类与选择2.1.1传感器212压电传感器的测量参数102.2 传感器的工作原理1022.1压电传感器102 PC的选型112.31车流量的检测和C控制原理12.3.2串口的选择13 交通灯信号控制系统的程序设计33.I/O分配设定33.1.1IO分配表13.1.2该设定情况下,正常情况下信号灯指挥要求14. LC接口电路设计15.3 十字路口交通信号控制图13.4交通信号灯正常状况下的控制6.1定时器与脉冲的设定16.4.2交通灯正常工作时的时序图734.控制要求流程图8.44正常
8、状况下交通灯的程序图34堵车状况下交通灯的程序图。213.4.6读取车流量的程序3结 论25参考文献25基于C的交通信号灯控制系统1. 绪论随着社会的发展和人们生活水平的逐渐提高,交通问题也越来越容易出现。虽然已经在不断提高交通安全指挥和管理,但是,并不能起到很好的效果，这其中交通控制指挥是很大的一个方面。随着多年来的不断研究和尝试，尽管我们已经在交通控制领域取得了不少实验研究成果,但结果也并不是很完美，种种交通问题的出现还是很频繁。对于城市交通系统这个比较复杂的系统而言,准确的数学模型很难建立，而且很多方案也不容易根据变化来适应,所以效果也并不明显。这样一来，急需要一种高智能的交通控制系统来
9、解决。1. 当今城市交通的基本状况随着我国经济水平的不断提高,人们的生活水平也在不断提高着，越来越多的人有了属于自己的车，这使得城市里边的交通问题也变得越来越严重。车来车往，熙熙攘攘,更多拥堵的是车辆而不是行人了。尤其是在北京、天津、上海、武汉等一些大城市,每逢上下班高峰期,在一些十字路口等交通比较繁忙的地段,经常会发生一些一堵一两个小时的状况。那么要怎样使交通路口变得有条不紊，秩序井然呢？靠的就是交通信号灯控制系统。.2 L应用于交通灯的国内外行情199年，美国的IVS通过“地面交通效率法”（TEA)开始进入宏观运作阶段。199年，IH更名为IT。继美国之后，欧洲、日本等也相继进入了宏观运作
10、阶段。再经过不断发展最终成为世界级的研究基地。相对于这些国家来说，我国就发展的比较晚了,年代后,我国不断从国外吸取一些项目成果,并进一步研究和应用，经过多年来的不断研究努力,也取得了一些比较显著地成果。1.3本课题研究的目的及意义随着社会的不断进步,经济的快速发展,以往的交通灯控制系统也越来越适应不了现在这种日益繁忙的交通状况了。这样就使得我们需要研究出一种新的交通灯控制系统,来改善这种现状。以往的交通灯控制系统大多数是以事先经过统计车流量,再将两个方向上的红绿信号灯闪烁时间设定好的方法来进行设置的。然而随着环境的不断改变以及其他种种原因，造成这种统计已经越来越不准确,交通灯的闪烁时间与路口实
11、际状况差距越来越大，但是这种车流量的变化又是没办法建立数学模型的，这就需要我们设计出一种何以自动监测车流量从而可以定期改变信号灯闪烁时间的交通灯控制系统。1.4 本课题研究的主要内容通过上边所分析的城市现代交通所出现的种种问题，为了提高交通十字路口的通行状况。至于为什麽采用PLC来作为控制系统,主要是因为PLC的环境适应能力比较强，而且抗干扰性能也比较好，可靠性也很高，只需要将程序下载到PLC内就可使用，系统的安装、设计、调试工作量比较少,编程起来也没有语言等麻烦,后期的维修与维护也很方便，而且PLC的体积很小，能量消耗很少。交通路口检测车流量流程图如下图1.。东西南北检测器5检测器6检测器2
12、检测器8检测器7检测器4检测器3检测器1图1.1 交通路口检测车流量流程图本课题研究的PLC控制交通系统实现了交通十字路口信号灯指挥的自动控制,保证了车辆的顺畅通行和安全。本次设计采用西门子S-200的PLC对路口的交通信号灯进行控制，该种PLC有通信能力强、廉价、灵活的特点。传感器采用压电式传感器来采集车流量信号，LC主要通过改变交通信号灯的闪烁时间长短来完成对交通的指挥。通过PL计算传感器所检测出的车流量,将其作为输入,从而通过PL来改变红绿信号灯亮的时间长短。PLC的输入是各个路口检测出来的车辆数，输出时十字路口交通信号灯的时长。2. 系统的研究硬件设备2.1传感器的分类与选择2.1.传
13、感器传感器（transducer/ensor）是一种检测装置，一种能够感受到被测量的信息,并能够将检测到的信息，按照一定的规律转变为电信号或其他形式信号输出,来满足信息的传送、处理、储存、显示、记录和控制等要求。传感器由敏感元件,传感元件和测量转换电路三部分组成。它是实现自动监测和自动控制的主要环节。传感器由很多种类包括电阻、电容、电感、光栅、热电偶、超声波、激光、红外线、光导纤维等传感器。电阻式传感器是指把位移、力、压力、加速度等被测量变化转换成电阻变化的传感器。是冶金、电力、交通、石化、商业、生物医学和国防等部门进行自动称重、过程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一。红外线传感器利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测
