PLC交通燈課程設計報告12頁

1、 信息與電子工程學院 課程設計報告 課 程：電氣控制與 PLC 應用 設計題目：十字路口交通燈 專 業(yè)：應用電子 班 級： 成 員： 姓名學號成績 指導老師： 答辯日期： 目錄目錄 一、一、 課程設計概述課程設計概述.3 1.1 課程設計內(nèi)容.3 1.2 課程設計技術指標.3 二、二、 方案的選擇及確定方案的選擇及確定.4 三、三、 系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)硬件設計.5 四、四、 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計.6 五、五、 觸摸屏設計觸摸屏設計 .8 六、六、 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試.9 七、七、 總結以體會總結以體會 .9 八、八、 參考文獻參考文獻.10 九、九、 附錄附錄.10 附錄 1：I/O 分配表：

2、.10 附錄 2：儀器與器件.10 附錄 3：外部接線圖.11 附錄 4：觸摸屏頁面圖.12 附錄 5：使用說明.12 一、一、課程設計概述課程設計概述 1.1 課程設計內(nèi)容課程設計內(nèi)容 在本設計中以城市十字路口為研究對象，根據(jù)十字路口車輛運行情況，調(diào) 整各紅、綠、黃燈亮的時間， 如下圖交通燈的時間和亮燈的情況表所示： 1、黃燈亮時提示相應的車輛準備。 2、綠燈亮時表示車輛直行。 3、綠燈閃爍時表示車輛轉彎行駛。 4、紅燈亮時表示禁止通行。 當交通燈通上電后，開始工作，一個循環(huán)時間為 70s，周而復始。此交通燈 每轉換紅、綠燈中間都設有黃燈 2s，即可提示相應的車輛準備又讓上一步驟行 駛的車輛

3、有效的保證全部通過十字路口，不僅提高了速度還提高了安全系數(shù)。 1.2 課程設計技術指標課程設計技術指標 1、東西紅燈亮的同時南北黃燈亮 2 秒提示南北直行車輛準備，后南北綠燈亮 24 秒南北車輛可直行，然后在黃燈亮 2 秒提示南北轉彎車輛準備，后在綠燈閃 爍 7 秒此時南北轉彎車輛可行駛。后跳轉至南北紅燈同時東西黃燈亮 2 秒提示 東西直行車輛準備，后東西綠燈亮 24 秒東西車輛可直行，然后在黃燈亮 2 秒提 示東西轉彎車輛準備，后在綠燈閃爍 7 秒此時東西轉彎車輛可行駛，周而復始。 2、各方向的交通燈受一個啟動開關控制，當啟動開關接通時，交通燈開始工作， 且先東西紅燈亮，南北黃燈亮。當起動開

4、關斷開時，所有信號燈都同時熄滅。 3、程序要求各方向的同色交通燈不能同時亮，并且各方向不同狀態(tài)切換時都有 黃燈 2 秒的準備時間。 4、車輛的運行必須要在路口交通燈顯示為綠燈的時候才能啟動。 5、運用 PLC 做實驗的時候必須要運用到在 PLC 儀器上的觸摸屏來顯示程序的 實驗結果。 二、二、方案的選擇及確定方案的選擇及確定 方案一：用單片機技術來實現(xiàn)交通燈控制 采用 AT89S52 單片機為核心，由數(shù)碼管、LED 顯示電路以及復位電路組成。 方案二：運用 PLC 設計，其中設計原理為： 1、車輛在黃燈準備，綠燈行駛，紅燈等候， 交通信號燈的控制時序是按信號燈置 1 與置 0 兩種狀態(tài)繪制的，

5、置 1 表示 信號燈點亮，置 0 表示信號燈點滅。 綜上所述： 方案一：采用數(shù)碼管顯示，這種方案只顯示有限的符號和數(shù)碼字符，且電路復 雜難懂。 方案二，該電路簡單易懂，而且功能全面。 對比兩方案，方案二不僅電路簡單并且在功能上相對更全面，添加了可轉 彎行駛的時間段，和準備行使時間，確保了安全。 三、三、系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)硬件設計 1、硬件框圖如下圖所示： 由啟動停止開關通過實驗箱連載到觸摸屏，在通過觸摸屏模擬顯示交通燈 的各個燈的狀態(tài)，來實現(xiàn)交通燈的功能。 啟動停止 開關 觸摸屏 CPIH 東西紅燈 東西綠燈 東西黃燈 南北紅燈 南北綠燈 南北黃燈 2、開啟啟動停止開關后電路開始工作，周而復始直

6、到關閉啟動停止開關為止。 3、在此次課程設計中，我們使用的是安裝了編程軟件的計算機。通過計算機繪 制 PLC 梯形圖編程后將程序發(fā)送到 PLC 進行驗證。 四、四、系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計 1、交通燈流程圖如下所示： 先開啟電源，使交通燈處于工作狀態(tài)，在工作狀態(tài)時先處于南北黃燈，東西 紅燈亮的狀態(tài)，時間為 2 秒，接下去判斷時間是否到，當時間到 2 秒時工作下 一個狀態(tài)，時間若沒有到則繼續(xù)當前狀態(tài)，直至最后一個狀態(tài)為止，后在轉回 第一個狀態(tài)循環(huán)到停止了啟動停止開關，失去電源時才停止循環(huán)。 2、主要片段說明： 1） 、啟動交通燈處于工作狀態(tài)。 當啟動停止開關 0.00 開啟時，從分支指令的連鎖至

7、解除連鎖之間進入工作 狀態(tài)。 2） 、控制個個交通燈的持續(xù)時間。 當定時器 T0 得電，進入 70s 倒計時狀態(tài)，在時間 68sT070s 時 W1.0 動作 “#0081”是十六進表示的數(shù)，指定的第一與第八盞燈亮，制在 68sT0寫成了,雖然找出的錯誤只有一處， 但卻使時間和燈的亮發(fā)不對應了。 七、七、總結以體會總結以體會 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，我們邁向社會、職業(yè)， 工作前一個必不可少的一個過 程， “千里之行始于足下” ，通過這次課程設計，我深深體會到 這句千古名 言的真正含義。 綜合運用本所學課程的理論知識進行一次十字路口交通燈系統(tǒng)設計工作的 實際訓練從而培養(yǎng)和提

8、高學生獨立工作能力，鞏固與擴充了 PLC 設計等課程所 學的內(nèi)容，掌握 PLC 設計的方法和步驟，在這次課程設計的過程中，發(fā)現(xiàn)自己 平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補，由于經(jīng)驗上的不足，開始時連一 些最簡單的指令也不熟悉，所以在這次課程設計過程中，有些指令不是很了解， 不能確定其正確與否，但通過做課程設計，使我更加了解了一些指令的功能及 應用。趁著做課程設計的同時也對課本知識有了鞏固和加強，同時也加強了分 析問題和解決問題的能力。 八、八、參考文獻參考文獻 1、 電氣控制與 PLC 應用技術 劉鐵生主編 P163 頁 2、 可編程控制器原理與程序設計 吳文廷、陳金佳、曾喜娟主編 P138

9、九、九、附錄附錄 附錄附錄 1：I/O 分配表：分配表： 輸入端口功能輸出端口功能 0.00啟動開關100.00東西紅燈 100.01東西綠燈 100.02東西黃燈 100.03南北紅燈 100.04南北綠燈 100.05南北黃燈 101.00東西紅燈 2 101.01東西綠燈 2 101.02東西黃燈 2 101.03南北紅燈 2 101.04南北綠燈 2 101.05南北黃燈 2 附錄附錄 2：儀器與器件：儀器與器件 儀器： 名稱型號數(shù)量 計算機DELI1 臺 歐姆龍CP1H-XA40DR-A1 臺 器材： 名稱型號數(shù)量（個） 開關HJ-0521 觸摸屏MT506T1 燈AD11-156 熔斷器RL1-153 熱繼電器3UA59-1H1 AB 接口的 USB 接線DMP2201 附錄附錄 3：外部接線圖：外部接線圖 附錄附錄 4：觸摸屏頁面圖：觸摸屏頁面圖 此十字路口有四組共 12 盞交通燈，其中同方向的兩組交通燈的亮法是相同 的。 附錄附錄 5：使用說明：使用說明 當外部控制電源開啟時，交通燈處于工作狀態(tài)，在工作狀態(tài)時先處于南北 黃燈，東西紅燈亮的狀態(tài)，時間為 2 秒；時間到后在進入下一個工作