基于labview的交通燈系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文)

南京郵電大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）南京郵電大學畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 基于 的交通燈系統(tǒng)設(shè)計專業(yè) 電子信息工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是本人在導師指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本研究做出過重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明并表示了謝意。論文作者簽名：王飛日期：年月日隨著社會的發(fā)展社會節(jié)奏越來越快，人類代步工具也越來越多，經(jīng)常發(fā)生交通擁堵和交通事故。在大城市人流量的增多更加增加了交通負荷經(jīng)常發(fā)生交通事故。城市高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。因此，開發(fā)一套能夠社會服務的交通燈控制器將是非常必要和及時的。有童謠“紅燈停，綠燈行，黃燈亮了等一等”由此可見交通信號燈對交通安全的重要性。實現(xiàn)十字路口信號燈控制系統(tǒng)的方法有很多，可以通過可編程控制器、單片機、標準邏輯器件等方案實現(xiàn)。但是這些控制方法的功能修改及調(diào)試都需要硬件電路的支持，在一定程度上增加了設(shè)計難度，提高了設(shè)計成本。虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。自 年問世以來，世界各國的工程師和科學家們都已將圖形化開發(fā)工具用于產(chǎn)品設(shè)計周期的各個環(huán)節(jié)，從而改善了產(chǎn)品質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品投放市場的時間，并提高了產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)效率。使用集成化的虛擬儀器環(huán)境與現(xiàn)實世界的信號相連，分析數(shù)據(jù)以獲取實用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內(nèi)提高生產(chǎn)效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們?nèi)魏雾椖啃枰Ｃ绹鴩覂x器公司I ）最早提出的虛擬測量儀器（）概念，引發(fā)了傳統(tǒng)儀器領(lǐng)域的一場重大變革，使得計算機和網(wǎng)絡技術(shù)得以長驅(qū)直入儀器領(lǐng)域，和儀器技術(shù)結(jié)合起來。關(guān)鍵詞：交通信號燈ABSTRACTWiththesocialdevelopmentofsocietyinanincreasinglyfastpace,moreandmorehumanwalkingsubstitutingtool,oftenoccurtrafficaccidentsandtrafficjams.Theincreaseinthebigcitytrafficincreasedtrafficload,trafficaccidentsoftenhappen.Theearlycompletionofthecityhigh-speedroadconstruction,theyhaveeffectivelyimprovedthetrafficcondition.However,withtherapidgrowthoftrafficvolumeandthelackofsystematicresearchandcontrolofhigh-speedroad,high-speedroaddidnotgivefullplaytoanticipatedrole.Andurbanspeedwaycharacteristicinstructure,butalsodeterminestheurbanfreewaytrafficwillbeaffectedbyhigh-speedroadandgeneralroadtrafficconditionscoupledconstraints.Therefore,thedevelopmentofasocialserviceofthetrafficlightcontrollerisverynecessaryandtimely.Anurseryrhyme"theredlightstop,greenline,theyellowlightoftheimportanceofa"showsthetrafficlightsontrafficsafety.Realizationofintersectionsignallightscontrolsystemtherearemanymethods.ByprogrammingaPLCcontroller,SCM,standardlogicdevicescanbeachieved.Butthesecontrolmethodsoffunctionalmodificationanddebuggingneedssupportofhardwarecircuit,inacertainextentincreasethedesigndifficulty,increasethedesigncost.Virtualinstrumenttechnologyistheuseofhigh-performancemodularhardware,combinedwithhighlyefficientandflexiblesoftwaretocompleteavarietyoftest,measurementandautomationapplications.Sinceitsinceptionin1986,countriesintheworldoftheengineersandscientistshaveNILabVIEWgraphicaldevelopmenttoolforallaspectsoftheproductdesigncycle,soastoimprovethequalityofproducts,relationshipproductsputonthemarketofthetime,andimprovetheefficiencyofproductdevelopmentandproduction.Usingintegratedvirtualinstrumentenvironmentandtherealworldsignalsconnectedanalysisdatainordertoobtainpracticalinformation,sharetheachievementsofinformation,helptoimproveproductionefficiencyinalargerange.Thevirtualinstrumentprovidesavarietyoftoolsabletomeetanyprojectneed.TheconceptofAmericanNationalInstrumentCompanyofNi(NationalInstruments)putsforwardtheearliestvirtualinstruments(VI),causedamajorchangeinthefieldoftraditionalinstrument,thecomputerandnetworktechnologycanbemarchedintotheinstrument,instrumentandtechnologytogether.Keywords:trafficsignallamp;LabVIEW第一章課題研究背景和意義1.課1程研究的背景1.課2程研究的意義第二章程序的設(shè)計????1.前1面板的設(shè)計?????1.時3間信號的分段1.各4組時間信號的動作1.循5環(huán)的設(shè)計第三章軟件調(diào)試第四章心得總結(jié)??????結(jié)束語??????????致謝??????????參考文獻?????????附錄??????????第一章課題研究背景和意義1.1課程研究的背景城市交通控制系統(tǒng)主要是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)

測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng)，它已經(jīng)成為

現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。因此，如何利用先

進的信息技術(shù)改造城市交通系統(tǒng)已成為城市交通管理者的共識。1.課2程研究的意義交通燈得設(shè)置成為城鄉(xiāng)各個路口的必備設(shè)置，為人們的出行安全提供了很好的保護措施。該系統(tǒng)具有與現(xiàn)實結(jié)合的功能，培養(yǎng)綜合應用所學知識來指導實踐的能力南京郵電大學南京郵電大學2012屆畢業(yè)設(shè)計（論文）--#-第一章程序的設(shè)計.前1面板的設(shè)計前面板是的用戶界面。創(chuàng)建時，通常應先設(shè)計前面板，然后在前面板上創(chuàng)建輸入/輸出任務。本課程設(shè)計中前面板比較簡單，只需要用六盞燈、兩個時間顯示器、一個停止按鍵即可。其中的六盞燈，紅、黃、綠各兩盞，在控件選板中選擇指示燈，將它放在前面板合適的位置，單擊鼠標右鍵，更改指示燈的屬性，改變指示燈的大小，做出一個合適的指示燈，依同樣的步驟可以做好另外五個，將六個燈均分為兩組，每組都包含紅黃綠三種顏色的燈，再用框?qū)⒚拷M燈框起來，做成一個交通燈。在每組交通燈合適的位置放置一個數(shù)值顯示控件作為交通燈的計時器。在前面板合適的位置放置一個開關(guān)按鈕，控制循環(huán)的停止。這樣交通燈系統(tǒng)的前面板就做好了。面板設(shè)計如圖1-所1示。圖1-1交通燈前面板示意圖定時信號的產(chǎn)生毫秒計時器在 中的一個計時單元，它的圖標與用途如圖 所示。在函數(shù)選板的【編程】一【定時】子選板中選擇時間計數(shù)器選定該單元。毫秒計數(shù)器對時間信號計數(shù)要產(chǎn)生一個一秒為單位的時間信號,所以還得用毫秒計數(shù)值除以10，0取0商得到以秒為單位的時間信號。接線如圖1-所3示：

時間計數(shù)器[TickCount(ms)]國——毀坑十時值返回―十時器的值.時間計數(shù)器[TickCount(ms)]國——毀坑十時值返回―十時器的值.圖1-時2間計數(shù)器圖1-時3間計數(shù)器接線圖時3間信號的分段將得到的時間信號除以每個循環(huán)所用的時間，取余數(shù)。得到的余數(shù)的范圍為當 X寸，條件滿足，執(zhí)行第一個條件結(jié)構(gòu)里面的程序，北黃和東紅燈點亮。當 時，條件滿足，執(zhí)行第二個條件結(jié)構(gòu)里的程序，北紅和東綠燈點亮。當 X寸，條件滿足，東黃和北紅燈點亮。當 X寸，的條件不滿足，執(zhí)行條件結(jié)構(gòu)里面為假的程序，北綠和東紅燈點亮。時間分段的程序結(jié)構(gòu)如圖1-所4示。圖1-4時間分段程序這里用到了判定范圍并強制轉(zhuǎn)換控件，應用這個控件可以判定輸入的數(shù)是否在上限和下限之間。它的圖標和作用如圖1-所5示。如果輸出信號在范圍之內(nèi)，“？”接口將產(chǎn)生一個信號，此信號恰可以輸入到條件結(jié)構(gòu)作為分支選擇器信號。判定硝理制假[InRangeandCoerce]上限 已強制轉(zhuǎn)換國x?…、范圍內(nèi)?下限」根據(jù)上限制下限r(nóng)潴定婷否在指定的范圍內(nèi)r還可建將值強制轉(zhuǎn)換到指定范圍之內(nèi)。該函數(shù)以在比蛟元素模式下進行強制轉(zhuǎn)換.如所有輸入都是時間標識值r該朗徵接受時間標識，該函數(shù)可改變匕味模式，圖 判定范圍并強制轉(zhuǎn)換控件各組時間信號的動作條件結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)之一，條件結(jié)構(gòu)類似于文本編程語言中的 語句或者 語句。條件結(jié)構(gòu)可以從【結(jié)構(gòu)】子選板中創(chuàng)建，它的圖標及功能如圖所示。條件整相[CaseStructure]包括一個或多個子程序框圖，或分支,結(jié)構(gòu)執(zhí)行時，僅有程序框圖或分支在執(zhí)行。敵至睡器接融的直可以是布爾一字符串、談r或枚舉類型r用于確定要執(zhí)行的分支.右髓單擊結(jié)苞邊框，可添加或刪除分支,可使用標簽工具集輸入條件器標簽的值r井閨置每個分支處理的值.圖1-條6件結(jié)構(gòu)在條件結(jié)構(gòu)中，選擇端口相當于 語句中的“表達式”，框圖表示符相當于“表達式”。編程時，將外部控制條件連接至選擇端口上，程序運行時選擇端口會判斷送來的控制條件，引導選擇結(jié)構(gòu)執(zhí)行相應框架中的內(nèi)容。在本程序中的控制條件為從判定范圍并強制轉(zhuǎn)換“？”端口輸出地判斷值。當各組條件滿足時，將執(zhí)行各條件結(jié)構(gòu)里的程序。每個條件結(jié)構(gòu)里的程序基本相同。用需要點亮的燈與布爾真常量連接，不需要點亮的與布爾假常量連接，而時間顯示器則用一定的值減去輸入的時間量，以實現(xiàn)倒計時的功能，各結(jié)構(gòu)里的程序略有不同，具體程序如圖1-到7圖1-1所0示。第一階段：余數(shù)在0至5秒之間，此時東紅和北黃兩個燈點亮，向東方向的時間顯示器東燈顯示為離紅燈熄滅的時間（從到s向北方向的時間顯示器北燈顯示為離黃燈熄滅的時間（從到s圖1-條7件結(jié)構(gòu)第二階段：當北黃燈點亮5秒后，即余數(shù)大于5并且小于35時，條件結(jié)構(gòu)2條件滿足北紅和東綠兩個燈點亮向東方向的時間顯示器顯示離東綠通行熄滅的時間（從到）向北方向的顯示離紅燈禁止通行熄滅的時間（從到s圖1-條8件結(jié)構(gòu)2第三階段：當東綠燈點亮30秒后，即余數(shù)大于35并且小于40時，條件結(jié)構(gòu)3條件滿足,東黃燈點亮,而北紅未到熄滅的時間，繼續(xù)點亮。向東方向的時間顯示器顯示離東黃準備轉(zhuǎn)換熄滅的時間（從到）向北方向的繼續(xù)顯示離紅燈禁止通行熄滅的時間（從到）。

圖1-條9件結(jié)構(gòu)第四階段：當北黃燈點亮5秒后，即余數(shù)大于40并且小于70時，條件結(jié)構(gòu)4為假的條件滿足,北綠和東紅兩個燈點亮,向東方向的時間顯示器顯示離東紅（禁止通行）熄滅的時間（從到）向北方向的顯示離綠燈通行熄滅的時間（從到s圖1-1條0件結(jié)構(gòu)3.循4環(huán)的設(shè)計中的循環(huán)結(jié)構(gòu)主要通過和循環(huán)實現(xiàn)。這兩種循環(huán)的功能基本相同，但使用上有一些差別。循環(huán)必須確定循環(huán)次數(shù)，循環(huán)一定次數(shù)后自動退出循環(huán)；而循環(huán)不用確定循環(huán)次數(shù)，只需要指定退出循環(huán)的條件。本次課程設(shè)計中循環(huán)的次數(shù)不能確定，所以就用到了 循環(huán)。中的循環(huán)相當于語言中的 循環(huán)和…循環(huán)。循環(huán)可以從程序框圖中的【結(jié)構(gòu)】子選板中創(chuàng)建， 循環(huán)包括兩個端口：條件端口和重復端口。它的功能、圖標及說明如圖所示。在此課程設(shè)計中，用按鍵連接條件端口，當按鍵按下時，循環(huán)停止。

While?1^[WhileLoop]重復執(zhí)行內(nèi)部的子程序框圖r笛（1條崔（輸入端）接收到特定的布爾值.將布爾值發(fā)至whii罐環(huán)的條神右髓單擊條件提璘,從快捷萊單中郵直E時停止或直E時筵案也可將錯誤囊器至條崔,右髓單擊笑料r從快捷萊單中算直E時停止或直E時鰥.While?環(huán)至少執(zhí)行一次.圖 循環(huán)第二章軟件調(diào)試這次所設(shè)計的十字路口交通燈有四種運行狀態(tài)：狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4。各種狀態(tài)的效果在下文中將會講到。運行狀態(tài)，北紅燈亮一，東綠燈亮一，此時往東方向的車輛可以通行，通行時間總共為，向北方向禁止通行，禁止時間總共為 5時間顯示器顯示的為離下一個狀態(tài)到來的時間，如圖 所示，東燈顯示器顯示為，表明再過 綠燈將轉(zhuǎn)變?yōu)辄S燈，彼時向東方向?qū)⒔雇ㄐ校槐睙麸@示器顯示為1表明再過 向北將允許通行。圖2-運1行狀態(tài)運行狀態(tài)，北紅燈亮一，東黃燈亮一，此時往東方向的車輛準備禁止通行。準備時間總共為，向北方向的車輛準備通過。時間顯示器顯示的為離下一個狀態(tài)到來的時間，如圖所示，兩個顯示器都顯示為5表明再過向北方向?qū)⑥D(zhuǎn)變?yōu)榫G燈，向東方向轉(zhuǎn)為紅燈，彼時向東方向?qū)⒔雇ㄐ?，向北方向?qū)⒃试S通行。圖2-運2行狀態(tài)運行狀態(tài)，北綠燈亮一，東紅燈亮一，此時往東方向的車輛禁止通行。禁止時間總共為（還有在下一個狀態(tài)中體現(xiàn)）；向北方向的車輛允許通行，通行時間總共為0時間顯示器顯示的為離下一個狀態(tài)到來的時間，如圖所示，北燈顯示器都顯示為，表明再過 向北方向?qū)⑥D(zhuǎn)變?yōu)辄S燈，彼時向北方向?qū)蕚浣雇ㄐ?；東燈顯示器顯示，表明再過6向東方向轉(zhuǎn)為綠燈，彼時向東方向?qū)⒃试S通行。圖2-運3行狀態(tài)運行狀態(tài)4北黃燈亮一，東紅燈亮一，此時往東方向的車輛準備通行，準備時間總共為s向北方向的車輛準備禁止通過。時間顯示器顯示的為離下一個狀態(tài)到來的時間，如圖所示，兩個顯示器都顯示為3表明再過向北方向?qū)⑥D(zhuǎn)變?yōu)榧t燈，向東方向轉(zhuǎn)為綠燈，彼時向東方向?qū)⒃试S通行，向北方向?qū)⒔雇ㄐ?。圖2-4運行狀態(tài)運行中按下停止鍵后，程序停止循環(huán)，如圖2-所5示：圖2-停5止運行如需繼續(xù)運行程序，須單擊工具欄中的【運行】或【連續(xù)運行】按鈕。第3章心得總結(jié)此次課程設(shè)計圓滿結(jié)束了，對于我經(jīng)過努力所得的結(jié)果，我感到非常滿意。此次設(shè)計以分組的方式進行，每組有一個題目。我們做的是十字路口交通燈系統(tǒng)。由于平時大家都是學理論，沒有過實際開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗，雖然上課的時候講過很多關(guān)于 的應用，但課后也從沒真正地應用過這個軟件，對它一點都不熟悉，拿到的時候都不知道怎么做。但通過電腦對 進行了幾天的摸索學習，我終于把課程設(shè)計做好了，并發(fā)現(xiàn)其實 很簡單，很實用。通過這次課程設(shè)計我基本學會了虛擬儀器設(shè)計的步聚和基本方法，提高了動手能力，增強了理論聯(lián)系實際的能力，分組工作的方式給了我與同學合作的機會，提高了與人合作的意識與能力，同時也培養(yǎng)和發(fā)展了同學之間的感情，對此我感到非常欣慰。總之，在這次課程設(shè)計中我受益匪淺。在這個課程設(shè)計中，我真正的感受到了虛擬儀器的優(yōu)越性，“軟件即儀器”，僅僅在 上寫入一些圖形程序，就可以實現(xiàn)相應的儀器的功能，只需要借助一臺計算機，一個軟件，就可以實現(xiàn)很多儀器的功能，真的很方便！課程設(shè)計的過程中，我遇到了不少的問題，但最終我終究還是戰(zhàn)勝困難，取得了成功，接到實驗任務后，我開始構(gòu)思，翻閱相關(guān)書籍，請教同學，設(shè)計，調(diào)試。在這個過程中熟悉了 的相關(guān)的基本操作，回憶了老師上課所講的內(nèi)容，鍛煉了自學的能力，明確了設(shè)計的基本步驟。同時我認識到 的用處之大，