设计说明书参考文献洪伟等，交叉路网交通灯的协调模糊控制方法，系统仿真学报，陈洪等，单路口交通实时模糊控制的种方法，信息与控制李艳等，基于模糊控制的城市交叉路口群信号控制及仿真，交通运输工程学报，陈建勤等，模糊控制系统的闭环模型及稳定性分析，自动化学报，陈洪，模糊数学在城市交通控制中的应用，工程数学顾怀中等，基于神经网络的城市道路交叉口车辆到达预测模型的研究，中国公路学报，刘智勇等，基于的模糊智能交通控制系统，公路交通科技，陈德望等，基于模糊神经网络的城市高速公路入口匝道控制算法，交通运输工程学报，陈淑燕等，单路口多相位交通信号模糊控制系统的设计，系统仿真学报，张伟华等，公交优先的信号交叉口配时优化方法，中国公路学报，常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书附录接线图常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书附录梯形图程序常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书控制设备更高的可靠性。编程简单，使用方便采用面向过程，面向问题的自然语言编程，比如梯形图语言编程方式，非常直观，易懂易编，容易推广使用，现代的已经使用作为编程语言标准，具有功能清晰易于理解的特点正在被技术人员所接纳和采用。功能强大，应用灵活的基本功能包括数字和模拟量输入输出算术和逻辑运算定时计数步进移位比较代码转换等，还能完成转换以及通讯网络生产过程监控等功能。的配置安装使用和维护都很简单，方便，标准的积木式结构与模块化的程序设计可以适应大小不同功能复杂的控制要求，并能适应产品规格或者工艺要求的变化，从而可以节省大量的人力和物力。信号灯智能控制方案此设计取双向六车道为基础，各方向均有左行直行和右行三个车道，为检测相应车道中的车辆数，现在左行和直行车道中各设置两个传感器，传感器之间的区域即为检测区。近端传感器设置在停车线后，用以检测该方向离开车辆数，远端传感器设置在相距停车线米处，用以检测进入该车道的车辆数，这样即为该车道上现有车辆数。在实际运行中，将相对方向的两个相同车道中的车辆数进行比较，取较大者作为系统输入。由于右转车道始终绿灯，所以不需要设置传感器。具体道路状况及传感器铺设位置如下图所示。图传感器铺设位置图第章控制系统的设计设车道内等候车辆间距及车辆长为米，则检测区共可停放辆车，根据实际情况，现假设每辆车通过路口所需时间为。当程序第次运行时，设东西向直行及左转绿灯延时均为，之后直行方向的绿灯延时上限为，下限为，考虑到实际情况中，直行车道等候车辆般多于左转方向等候车辆，所以设左转方向的绿灯延时上限为，下限为。系统开始运行，待东西向左转绿灯延时结束，南北方向直行绿灯闪亮开始，当绿灯延时到时，此时根据该方向直行车道检测区中的车辆数决定绿灯的继续闪亮时间车辆数取相对方向中的较大者，时间计算公式为车辆数，待该直行绿灯闪亮结束，黄灯亮，转红灯亮，与此同时，该方向左转绿灯开始闪亮，当绿灯延时到时，根据此时该左转车道中检测区内车辆数决定绿灯继续闪亮时间车辆数取相对方向中的较大者，时间计算公式为车辆数，当左转绿灯闪亮结束，黄灯亮，转红灯亮。当南北方向左转红灯亮的同时，东西方向直行绿灯开始闪亮，至此，该方向的信号灯闪亮规则与南北方向完全样，并以此周而复始，实现信号灯的智能控制。控制流程图常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书图控制系统流程图启动初始化东西直行绿南北左行红东西直行离开车辆采样智能控制并决策绿灯延时南北左行绿南北直行红南北左行离开车辆采样智能控制并决策绿灯延时东西直行绿南北左行红智能控制并决策绿灯延时东西左行离开采样东西左行绿东西直行红智能控制并决策绿灯延时延时延时延时延时南北直行离开车辆采样第章控制系统的设计第章系统硬件设计系统框图此次设计的交通灯模拟控制有三个按钮开关，分别是启动控制按钮夜间启动控制按钮停止按钮，信号灯分主干道交通灯和人行道交通灯，还外加数码管显示时间。此次设计交通灯分白天与黑夜，当切换到夜间模式时只有黄灯闪烁，其余信号灯都不亮。具体框图如下图交通灯控制系统框图十字路口交通灯布置图按照上面交通灯控制系统框图，与设计要求，画出了交通信号灯布置图。下图就是按照现实中十字路口交通灯来布置的，分人行道交通灯直行交通灯左拐交通灯，做出的实物也是按照此图布置的。启动按钮夜间按钮停止按钮东西机动车交通灯东西人行道交通灯南北机动车交通灯南北人行道交通灯数码管显示时间夜间黄灯闪烁常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书图十字路口交通灯布置图结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验在交通灯模拟模块中，主干道东西南北每面都有种控制灯，分别为禁止通行灯亮时为红色准备禁止通行灯亮时为黄色直通灯亮时为绿色左转通行灯亮时为绿色另外行人道东西南北每面都有种控制灯,分别为禁止通行灯亮时为红色直通灯亮时为绿色结合十字路口交通灯实际情况设计交通灯模拟控制系统信号灯受输入信号控制，各个输入信号对应不同的工作方式。当按下白天启动交通灯系统开关按钮时，情况如下南北向列和东西向行主干道均设有直行绿灯，直行绿灯闪亮，黄灯，左转绿灯亮，左转绿灯闪亮和红灯。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪亮，黄灯，左转绿灯，左转绿灯闪亮黄灯反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，黄灯，左转绿灯，左转绿灯闪，黄灯。南北向和东西向行人道均设为通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮，当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西行人道通行绿灯于东西主干道绿灯点亮是点亮，当东西主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。第章系统硬件设计当按下晚上启动交通灯系统开关按钮时，情况如下当合上夜间开关后，东西南北两方向的直行黄灯同时闪烁，提醒夜间过往人员和车辆在通过十字路口时减速慢行。当按下停止按钮时所有交通信号灯系统停止工作。具体时序图如下图十字路口交通灯模拟控制时序图上述时序图只是描述了白天的状况，对于晚上只有黄灯闪烁，其余的信号灯都不工作，所以它的时序图没有白天复杂，只要夜间按钮按主干道输出为全黄灯闪。对于输入停止和夜间按钮样单输入单输出。七段数码管的选择与显示原理根据控制要求，在实物制作中要有数码显示，即每个主干道都要装有七段数码管用来显示每个交通灯的控制时间。常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书为此设计系统中用带锁存七段显示器来与连接，由于是东西南北个方向则要选取个两位七段码显示器安装在个方向的主干道上。在设计中为了能使七段数码管显示时间就需要用到并了解七段码译码指令以及带锁存七段码显示指令。其中的七段码译码指令是驱动位七段码显示器显示进制数据指令。其中指定的软元件中储存着待显示数据，该元件低位只用低位存放的是待显示的计说明书梯形图图启停控制程序上图梯形图程序为十字路口交通灯控制系统的启停控制程序，以及夜晚切换开关，当输入的高电平时，将会使得中间寄存器自锁，从而使系统进入自运转状态当输入的高电平即停止按钮接通时将会引起中间寄存器失电，系统停止运行当输入的高电平即夜间启动按钮接通，则系统进入只有黄灯闪烁的夜间状态。第章系统的软件设计图闪烁频率设定程序上图梯形图程序是闪烁频率设定程序，黄灯不停闪烁的实现，主要是利用计时器本身的特性，来实现内部继电器的启停，实际使用中也可以根据具体需要进行适当的调整。常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书图车辆检测程序上图为路车辆检测程序。图流程结束上图是程序结束的标志。第章在组态软件中的实现第章在组态软件中的实现组态软件的选择本次组态仿真，我们采用了组态软件。，监视与控制通用系统是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的套基于平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，主要完成现场数据的采集与监测前端数据的处理与控制，可运行于等操作系统。并且具有功能完善操作简便可视性好可维护性强的突出特点。通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速方便的开发各种用于现场采集数据处理和控制的设备。用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统，如可以灵活组态各种智能仪表数据采集模块，无纸记录仪无人值守的现场采集站人机界面等专用设备。组态界面的设置启动组态软件进入组态环境，在文件选择新建工程，建立自己的工程。在组态平台上，单击用户窗口，在用户窗口中单击新建窗口按钮，则产生新窗口，选择窗口，单击窗口属性，将窗口名称改为交通灯控制系统，单击动画组态，进入动画制作窗口。利用窗口中工具箱提供的工具，完成交通信号灯控制系统的界面，如图所示图组态界面常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书组态系统的设置根据系统要求，简历实时数据库，实时数据库是工程的数据交换和数据处理中心，数据库中的基本单元就是数据变量，建立实时数据库的过程就是定义数据变量的过程。简历的部分实时数据库见图实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性，当变量的值改变时，在画图上以图形对象的动画效果表示出来，或者由软件使用者通过图形对象改变数据变量的值。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现图形的动画效果。系统组态完成后，在确认没有的情况下可进入运行环境。图部分实时数据库点击组态软件主菜单中的工具项的设备构建管理，在设备管理窗口中选择通用串口父设备以及设备文件夹下的三菱并将其移入选定设备中。将串行口通信父设备参数设置如下通信波特率为，数据位位数为，停止位位数为，数据校验方式为偶校验，串口通信号为，最小采样周期为。在组态软件中，对应的串行口通道为图所示图串行口通道定义第章在组态软件中的实现运行调试确认检查无误后，双击动画组态，然后可单击文件中的进入运行环境，选择工程下载，然后确定然后就可以运行组态画面了。注意，选择分辨率的时候尽量选择，这样才可以全屏运行组态模拟由于我们没有传感器，可用手动输入检测车辆数，代替传感器检测，即可让系统完成自动调节红绿灯时长，运行界面如图所示图交通控制模拟运行截图常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书第章总结难点分析在程序设计过程中