序定时器控制程序各个方案之间的互锁程序循环程序绿灯闪烁程序运行模式选择程序第章设计总结鸣谢参考文献附录设计总说明设计总说明随着城市机动车量的不断增加，许多大城市出现了交通超负荷运行的情况，在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通。但是原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，正是本课题的研究重点。本设计以西门子为控制器，用发光二极管模拟交通信号灯，用逻辑电平开关模拟控制开关，设计城市路口交通灯控制系统，设置路口选择按键十字路口或丁字路口，每个路口设置方案选择按键，选择不同按键，自动运行不同的方案。首先，根据控制要求对进行选型口分配以及外部接线设计。由于本设计需用个输入口和个输出口，故选用。对口分配如下检测开关用方案选择开关用方案选择开关用方案选择开关用方案选择开关用丁字路口选择开关用南方向红灯用南方向黄灯用南方向左转绿灯用南方向直右绿灯用北方向红灯用北方向黄灯用北方向左转绿灯用北方向直右绿灯用东西方向红灯用东西方向黄灯用东西方向左转绿灯用东西方向直右绿灯用。其次，设计控制流程和时序并用梯形图编程。将路口分为十字路口和丁字路口两种模式，每种模式分别对应四种控制方案，并通过输入按键选择。在设计丁字路口交通灯时，将北方向的信号灯的输出端口对应的并联在南方向的信号灯输出端口的支路上，并在北方向信号灯的并联支路上串接丁字路口选择开关，这样北方向的信号灯全部受开关控制，以至于能通过开关进行丁字路口或者十字路口运行模式的选择。最后，系统调试和仿真运行，在仿真软件调试通过的基础上，到实验室进行了仿真运行，通过指示灯的亮和灭来模拟交通灯运行状态。经过仿真试验，本设计能准确无误的满足以下控制要求运行。能通过按键选择十字路口或者丁字路口的运行模式，每种运行模式又能选择四种运行方案，四种方案分别适合以下四种交通状况东西方向车流量与南北方向车流量样东西方向车流量大于南北方向车流量东西方向车流量小于南北方向车流量夜间模式各个方向的车流量都比较小。关键词交通灯仿真，广东海洋大学届本科生毕业设计城市路口交通灯控制仿真研究电气工程及其自动化杜浩锐指导教师徐今强第章绪论引言在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。但是随着社会经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，因此如何设计出款精确度高性能可靠成本低廉使用广泛线路结构简单的交通灯系统，正是本课题的研究重点。课题背景随着交通的不断发展和汽车化进程的加快，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化，已经成为引人注目的城市问题之。交通问题不仅的发展中国家，就在发达国家也是个令人困扰的严重问题。众所周知，缓解交通拥挤的最直接和最有效办法是提高路网的通信能力。但无论哪个国家的大城市，不可能无限制地修建道路，不论是资金因素还是土地因素，都限制了道路的无节制增长。因此，不可能通过无限制地修建道路难满足日益增长的交通需求。与此同时，通过限制车辆增加削减交通需求也因受到客观因素的制约而无法取得满意的结果。事实上，由于交通系统是个相当复杂的大系统，无论单独从车辆方面考虑还是从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题。早在世纪，人们就开始研究交通信号，用信号指挥车通行，控制车辆进出交叉路口的次序。据文献记述，在年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示停止，绿色表示注意。年月日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市号大街的座高塔上。到年，美国的盐湖城开始使用由人工控制的红黄绿色的信号灯。年，这种由人工控制的色信号灯也首次出现在英国伦敦的皮克的时路口。次年，英国人研制出了自己的自动控制信号机。年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另种标志禁止种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。道路通交通系统是个地区个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，直接反广东海洋大学届本科生毕业设计映了个地区个城市的现代化管理水平。在这系统中，道路不仅仅是易变化的部分，而其它组成部分则存在着较大的可变性和随机性。只有对这系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析研究，对能制定出科学有效的管理和控制对策，从而保障系统的有效运行。研究目的和意义交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。传统的交通信号灯控制般采用电子线路和继电器实现，结构复杂，可靠性低，故障率高，较难实现功能的变更。另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益严重，为保证交通控制的可靠稳定，必须采用抗扰能力较强的交通指示系统。而可编程控制器以微处理器为核心，具有可靠性高，控制功能强，使用灵活方便等优点。特别是由实现的控制系统，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，结构简单，抗干扰能力强，运行稳定可靠，可方便地设置定时时问，编程容易，功能扩展方便，修改灵活等，并且有完善的自诊断和显示功能，维修工作极为简单。因此选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的是必要的。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的交通灯装置远远不能满足当前高度自动化的需要。可编程控制器交通灯控制系统集成自动控制技术计量技术新传感器技术计算机管理技术于体的机电体化产品充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视控制管理和分散控制充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化模块化系统化设计，配置灵活组态方便。近年来的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。本系统采用是基于以下四个原因可靠性高，抗干扰能力强目前各个生产厂家生产的，其贫平均无故障时间都大大超过了规定的万小时，有得甚至达到了几十万小时，而且系统在硬件软件上采取了系列抗干扰措施，具有极高的抗干扰能力。配套齐全，适应性强，应用灵活由于产品均成系列化生产，品种齐全，用户可以根据自己的需要灵活选用，更重要的是，其主要功能是通过程序实现的，在需要改变设备的控制功能时，只要修改程序，修改接线的工作量是很少的。编程方便，易于使用的编程采用梯形图语言，直观易懂。功能强，扩展能力强，性价比高中含有数量巨大的供用户使用的编程元件，可轻松地实现大规模的控制。配合功能单元能方便地实现转换及运算，实现过程控制数字控制等功能。还具有通信联网功能，具有很高的性价比。根据交通信号灯系统的要求与特点，我们采用了德国西门子公司型。本系统就是应用可编程序控制器对交叉路口交通灯实现控制，可通过按键选择十字路口运行模式广东海洋大学届本科生毕业设计或者丁字路口运行模式。本文主要工作第章，回顾交通灯的历史，随着社会经济的发展，交通管制的要求越来越高，采用可编程控制器来代替中间继电器和过程控制的微型机，设计开发了交通灯控制系统，才会满足稳定可靠的交通控制系统需求。第二章，详细的对交通灯控制系统设计方案进行分析，为接下来的硬件设计和软件设计做准备。第三章，根据对交通灯控制系统进行硬件设计，主要通过对的选型，的口分配外部硬件接线来完成系统的硬件设计。第四章，根据硬件的设计对交通灯控制系统进行相应的程序分析设计，主要对检测程序各方案主程序丁字路口选择程序进行分析设计，进而完成整个设计的主体部分。第五章，总结设计过程及仿真调试结果。广东海