近代無線電實驗報告(交通燈)

實用文檔近代無線電實驗報告實驗名稱：用PLC實現(xiàn)交通信號燈實驗姓名：錢龍君學號：07300720017實驗時間：星期二上午8：30至11：30座位號：19一. 實驗目的(1) 掌握可編程序控制器的使用、編程和調試。(2) 了解可編程序控制器邏輯控制的設計方法。(3) 熟悉可編程序控制器系統(tǒng)設計的方法。(4) 了解西門子公司S7-2XX可編程序控制器的使用特點。二. 實驗要求（書中基本要求）(1) 交通信號燈分車行、人行兩種。車行信號燈有紅黃綠3色，只有直行方向，不考慮轉彎方向；人行信號燈有紅綠兩色，同樣只有直行方向，不考慮轉彎。(2) 車行信號燈東西向有兩組信號燈分別指示東向、西向汽車，紅黃綠顯示應一致。車行信號燈南北向有兩組信號燈分別指示南向、北向汽車，紅黃綠顯示應一致。人行信號燈東西向有兩組信號燈分別指示東向、西向行人，紅綠顯示應一致。人行信號燈南北向有兩組信號燈分別指示南向、北向行人，紅綠顯示應一致。(3) 東西向、南北向信號燈絕對不能同時顯示綠色(4) 信號燈有自動、手動兩種工作方式，可方便切換并顯示。(5) 自動情況下有行人優(yōu)先按鈕，即一旦東西向行人按行人優(yōu)先按鈕后10秒鐘，東西向行人信號燈轉綠色（南北向信號燈則必須轉紅色），并保持20秒；如原信號燈就是綠色，則延長20秒。(6) 初始時，所有信號燈必須全部為紅色。(7) 給出一種可行信號燈時序。三．實驗內容（基礎部分）由基礎的交通控制規(guī)則得到T1-T8的狀態(tài)進行狀態(tài)控制，再添加一個夜間模式，同時制定一個全為紅燈的初始狀態(tài)方便進行驗證。實驗過程中還需要進行行人強制通行的控制，由于設定時間與正常通過的時間不一樣，為了方便于梯形圖的閱讀與設計定義了T9與T10，分別為東西強制通行于南北強制通行。所以我們設計的一個可行的信號燈時序如下所示的12個狀態(tài)。信號燈狀態(tài)(時間)車行信號燈人行信號燈東西向南北向東西向南北向T0(2s)紅紅紅紅T1(2s)紅黃紅紅紅T2(8s)綠紅綠紅T3(2s)綠閃爍紅綠閃爍紅T4(2s)綠閃爍黃紅紅紅T5(2s)紅紅黃紅紅T6(8s)紅綠紅綠T7(2s)紅綠閃爍紅綠閃爍T8(2s)紅綠閃爍黃紅紅T9（20s）綠紅綠紅T10（20s）紅綠紅綠T11黃閃黃閃黃閃黃閃考慮到需要靠外部的按鍵觸發(fā)中斷，實驗設計中的輸入映像寄存器與按鍵對應的關系如下:輸入映像寄存器控制內容實驗板接口I0.0自動K0I0.2東西強制K2I0.3南北強制K3I0.4夜間模式K4I0.1手動K0備注：只有在T2狀態(tài)下按下東西（南北）強制才會進入到東西（南北）通行，其他狀態(tài)設計過程中并沒有K1K2的邏輯所以并不會觸發(fā)狀態(tài)轉換。在任何時候下按下K3按鍵都能有效的跳入到夜間模式狀態(tài)（T11）.手動按鍵的意義是在手動模式下按下K0按鍵觸發(fā)到下一個狀態(tài)的跳轉實現(xiàn)手動控制交通燈的過程，由于每個狀態(tài)的內部邏輯并未改變，所以K4的夜間跳轉在手動的模式下的任何一個狀態(tài)下仍是有效的。四．提高部分（將人行燈的紅綠變成了車行左轉的通行與停止）為了模擬有些多車道的交通燈情況，特意設計了左轉燈的功能，只需在之前的基礎上作出改進，添加2個新狀態(tài)，即東西左轉通，直行停與南北左轉通，直行停的狀態(tài)即可，同時各種自動控制的規(guī)則保持不變。故提高部分的可行時序狀態(tài)表如下：信號燈狀態(tài)(時間)車行信號燈左轉信號燈東西向南北向東西向南北向T0(2s)紅紅紅紅T1(2s)紅黃紅紅紅T21（4s）紅黃紅綠紅T2(8s)綠紅紅綠T3(2s)綠閃爍紅綠閃爍紅T4(2s)綠閃爍黃紅紅紅T5(2s)紅紅黃紅紅T22（4s）紅紅黃紅綠T6(8s)紅綠綠紅T7(2s)紅綠閃爍紅綠閃爍T8(2s)紅綠閃爍黃紅紅T9（20s）綠紅綠紅T10（20s）紅綠紅綠T11黃閃黃閃黃閃黃閃注：表中加粗的兩行就是在原來時序上的增添與改動，在原來的T1時序后增添個新時序T21持續(xù)4S，表示的是東西左轉通行，東西直行待通行的狀態(tài)，而此時的南北所有燈均為紅色，下一個狀態(tài)中左轉轉為紅燈，而直行則是綠燈。同理，T22（4S）則表明的是南北左轉通行，南北直行待通行的狀態(tài)，而此時的東西所有燈均為紅色，下一個狀態(tài)中左轉轉為紅燈，而直行則是綠燈。五．實驗總結：我們在實驗室做的實驗往往只是在做一個現(xiàn)實生活運用的簡陋模型版本，對于一些實際情況往往未考慮。如：我們設計有2個按鈕控制一個電機的運作往往在我們的梯形圖設計中就會用以下語句：而我們其實現(xiàn)實中更多的是要用到一個自鎖的設計，因為我們的電路設計必須通過一定邏輯來進行控制。所以我們在做實驗的過程中要盡量多的去學習和翻閱資料，更多的去了解一些現(xiàn)實生活中的實際情況。同時對于這個實驗中的改進情況還有很多，有硬件的支持下可以做個顯示功能的模塊，或者由光敏傳感器或人流測定的傳感設備自動控制進入夜間模式?？偸沁@個實驗需要我們進行一個發(fā)散思維，多去想想應用的可行性以及需求，這才是做實驗的最終目的——應用。六．參考資料在完成該實驗的過程中，自己查閱了大量的資料，現(xiàn)把所查閱的資料整理如下，也希望能對老師檢查自己的實驗報告時有所幫助：1、《近代無線電實驗》陸起涌...[等]編著.--上海:復旦大學出版社,20042、《實驗板功能說明》/~qylu/melab/3、《單片微機原理及其應用》講義/~qylu/melab/4、《單片機原理及