计算机控制课程设计---交通灯控制系统设计.doc

“计算机控制技术”课程设计作业西安市小寨东路与翠华路北段交叉口交通灯控制系统设计 西安市小寨东路与翠华路北段交叉口交通灯控制系统设计1、 概述1.1、 路口介绍：位置、交通路况、图示小寨东路与翠华路北段交叉口位于雁塔区，其小寨东路为双向4车道，路口附近有大雁塔、陕西省历史博物馆，因此小寨东路的车流量大，人流量大；而翠华路北段为双向2车道，主要沿路是居民区，交通流量小。百度地图截图1.2、 交通灯设置：交通灯设置位置、形式、时长根据该路口的交通状况交通灯设置相对简单，只设置了红黄绿三色的一体化圆形交通灯，采用悬臂式的支撑结构，设置了行人信号灯。红灯（s）黄灯（s）绿灯（s）小寨东路9715120翠华北路110151071.3、 设计目的利用工控机实现十字路口的交通灯控制的设计目的有三点：一是，借助设计的过程更加深刻的理解工控机的硬件结构、软件编程思想；二是，对工控机的实际应用有一个初步直观的理解；最后是，对交通控制系统从交通灯控制的角度切入了解其全貌，认识我们平时见到的交通控制等的原理和细节。2、 控制系统原理2.1、控制系统介绍：组成、原理及描述控制系统由交通灯、继电器、输出驱动电路、acl-8112hg控制卡、工控机、输入信号调理电路以及必要的开关和导线组成。连接好各部件后，利用软件设置acl-8112hg控制卡的输入输出地址，启动系统后，系统将检测开关量、输入量、执行循环，输出控制驱动电路而打开继电器控制交通灯的状态。2.2、控制系统框图acl-8112hg控制卡a/d转换电路输入调理电路控制开关继电器输出信号驱动电路acl-8112hg 控制卡工控机交通灯2.3、控制流程控制采用了顺序循环的控制方式，开关量决定了系统的循环行为的开始和结束，循环的交通灯时长由系统参数传递给循环体，其流程大体上和上面的控制框图说给出的顺序一样。3、 硬件电路设计3.1、交通灯控制继电器电路设计 r=1k r=1.2k过零电路 +5v 2 3 r=0.2k r=0.3k 交流端 c=3f do口 1 4 74ls04 交流固态继电器3.2、开关量输入输出信号转换电路设计 +5v r=4.7k 74ls00& 1# q 无抖动输出 a(on) &2# b(off) q r=4.7k 采用rs触发器的开关电路 +5v3.2、使用acl8112hg卡控制通道说明acl-8112hg控制卡通道说明如下：#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 */采集板基地址为0x230；16位开关输入端口寄存器偏址低8位为6、高8位为7；16位开关输出端口寄存器偏址低8位为13、高8位为14；继电器依次接在开关量输出口的1、3、5、7、9、11、13、15位；外接开关接在开关量输入口低8位的第二位。 acl-8112hg控制卡的8位输出刚好对应路口所需要的8个继电器，控制交通灯详细的接口顺序依据程序设定的输出时间参数来连接。4、 控制程序设计4.1、控制程序流程说明控制程序流程是，先由控制中心的人员设置路口的各个红绿灯的时长，启动系统，程序将检测电路的闭合性，如果闭合就进入循环控制，使得路口信号灯保持一定的规律通断，其间将不断的查询电路的开关量，以决定是否退出循环程序，对各个信号灯的时常通过函数传递给循环体，如果控制中心的人员或其他程序改变信号灯的参数则循环体内的参数将改变，以实现交通灯的动态控制。4.2、程序框图开始判断开关量等待输入信号 n y 有中断信号进入循环体，依次控制各个信号灯的开闭时间 结束 查询输入口信号4.3、源程序：附录。 5、 测试结论5.1、测试完成情况对于程序的编制我只编制了南北方向（ns）的交通灯循环程序进行测试，由于没注意到tc2.0的系统有变量只能使用8个字符的命名，结果导致编译出现语法错误，由于不知道这个限制导致我改动了很多次都没运行成功。但是，据自己之前使用vc+的编译程序经验，应该程序没有大的问题。但是毕竟没有运行，所以无法判断完整的程序运行的结果。此为一个很大的遗憾！5.2、改进建议应该把完整的程序写出来编译运行，采用8个输出接口控制交通等，即对每个方向采用3个接口控制车流的红黄绿灯，1个接口控制行人道的红绿灯，这样可以对每个方向的道路采用不同的绿信比，以适应不同方向上交通流的差异。对绿信比