十字路口交通燈控制設(shè)計(jì)

新疆大學(xué)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）名稱：十字路口交通燈控制學(xué)院：電氣工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)：自動(dòng)化12-3指導(dǎo)教師：魏霞老師報(bào)告人：季孟飛學(xué)號(hào)：時(shí)間：2023年1月實(shí)訓(xùn)重要內(nèi)容：運(yùn)用亞當(dāng)5000及組態(tài)軟件組合實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口交通燈的控制（紅燈，綠燈，黃燈各四個(gè)），實(shí)現(xiàn)十字路口交通有序無(wú)阻，路口通暢。重要收獲體會(huì)與存在的問(wèn)題：通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然碰到了一些問(wèn)題，但通過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了因素所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)局限性。實(shí)踐出真知，通過(guò)自己親手實(shí)踐，是我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，自身就是在踐行“過(guò)而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完畢了，在設(shè)計(jì)中碰到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在此后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不能碰到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決只有這樣，才干成功的做成想做的事，才干在此后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不也許收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不也許得到社會(huì)極大人的認(rèn)可。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然碰到了一些問(wèn)題，但通過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了因素所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)局限性。課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門(mén)專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提高，同時(shí)又是一門(mén)講道課，一門(mén)辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的結(jié)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了組態(tài)王軟件的使用方法，了解了紅綠燈的實(shí)際的控制過(guò)程。指導(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師簽字：年月日十字路口交通燈控制設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)背景交通是城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的命脈，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平的提高起著十分重要的作用。城市交通問(wèn)題自人類進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，道路交通一直是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要因素。而使用合理的\o"交通燈"交通燈可以合理的規(guī)劃城市交通，從而為城市的快速運(yùn)送和發(fā)展提供最優(yōu)化的交通解決方案。在十字路口設(shè)立交通燈可以對(duì)交通進(jìn)行有效的疏通,并為交通參與者的安全。提供了強(qiáng)有力的保障。但是隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原先的交通燈控制系統(tǒng)。已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在日益繁忙的交通狀況。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)在的交通狀況，成為研究的課題。隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人口的增長(zhǎng)，人們生活方式不斷變化，人們對(duì)交通的需求不斷增長(zhǎng)。城市中交通擁擠、堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，由此導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)與時(shí)間損失。資料顯示，對(duì)日本東京268個(gè)重要交叉路口的調(diào)查估計(jì)表白：每年在交叉路口的時(shí)間延誤，折成經(jīng)濟(jì)報(bào)失為20億美元；而在我國(guó)北京市，當(dāng)早晚交通高峰時(shí)，交叉路口處的排隊(duì)長(zhǎng)度竟達(dá)1000多米，有的阻車(chē)車(chē)隊(duì)從一個(gè)交叉路口延伸到另一個(gè)交叉路口，這時(shí)一輛車(chē)為通過(guò)一交叉路口，往往需要半個(gè)小時(shí)以上，時(shí)間損失相稱可觀。我國(guó)是一個(gè)歷史悠久、人口眾多的國(guó)家，城市數(shù)量隨著社會(huì)的發(fā)展不斷增多。隨著城市化進(jìn)程的大大加快，誘發(fā)的交通需求急劇增長(zhǎng)，供需矛盾不斷激化，嚴(yán)重的交通問(wèn)題也隨之而來(lái)。人、車(chē)、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門(mén)需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。十字路口車(chē)輛穿梭，行人熙攘，車(chē)行車(chē)道，人行人道，有條不紊，這一切要?dú)w功于城市交通控制系統(tǒng)中的交通燈控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)是基于亞當(dāng)5000系列模塊和組態(tài)王進(jìn)行控制及監(jiān)控，來(lái)完畢十字路口的交通燈的控制，運(yùn)用本組合進(jìn)行的交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有可實(shí)現(xiàn)，可監(jiān)控，成本低，可靠性高扥特點(diǎn)。3硬件設(shè)計(jì)3.1硬件選擇本次設(shè)計(jì)選擇亞當(dāng)5000系列的5060模塊（此為繼電器輸出模），電源選用直流穩(wěn)壓電源。亞當(dāng)5000系列5060模塊特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。通用性強(qiáng)，使用方便。編程簡(jiǎn)樸，容易掌握。維護(hù)方便，容易改造。體積小，重量輕，功耗低。3.2硬件連接Adam5000接24V直流電源;模擬用小燈接5V直流電源;通信連接選取RS232接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接；硬件連接如圖（硬件連接圖1-1）硬件連接圖1-14軟件設(shè)計(jì)4.1程序選擇選擇組態(tài)軟件《組態(tài)王》進(jìn)行組態(tài)和控制程序設(shè)計(jì)4.2設(shè)計(jì)思緒：（1）先初始化所有輸入輸出模塊。開(kāi)始時(shí)運(yùn)營(yíng)一次；（2）按下開(kāi)始按鈕南北紅燈亮，東西綠燈亮延時(shí)50秒；（3）之后南北紅燈亮，東西黃燈亮，延時(shí)10秒；（4）再而南北綠燈亮，東西紅燈亮延時(shí)50秒；（5）然后南北黃燈亮，東西綠燈亮延時(shí)10秒；（6）初始化所有輸入輸出模塊。結(jié)束時(shí)運(yùn)營(yíng)一次；運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下循環(huán)2~~5環(huán)節(jié)5組態(tài)王工程的設(shè)計(jì)5.1組態(tài)王工程的建立打開(kāi)組態(tài)王“工程管理器”，選擇“新建”進(jìn)入新建工程向?qū)О凑仗嵝堰M(jìn)行設(shè)立，工程命名及畫(huà)面命名如圖（組態(tài)王工程建立1-2）組態(tài)王工程建立1-2點(diǎn)擊完畢，就建立了一個(gè)新工程交通燈控制。5.2組態(tài)王畫(huà)面的設(shè)計(jì)及編程5.2.1畫(huà)面設(shè)計(jì)進(jìn)入工程瀏覽器----交通燈控制，單擊“畫(huà)面”后，再雙擊右側(cè)的新建畫(huà)面，進(jìn)入新建畫(huà)面向?qū)?，建立?huà)面。過(guò)程如圖“組態(tài)王工程畫(huà)面建立1-3”組態(tài)王工程畫(huà)面建立1-3 點(diǎn)擊擬定新畫(huà)面建立完畢建立如“交通燈畫(huà)面1-4”圖交通燈畫(huà)面1-45.2.2畫(huà)面介紹左上角開(kāi)關(guān)為開(kāi)始停止開(kāi)關(guān)，左右小車(chē)為東西小車(chē)，上下小車(chē)為南北小車(chē)，上下燈為南北紅綠燈，左右燈為東西紅綠燈。開(kāi)始后東西綠燈亮，南北紅燈亮南北小車(chē)停，東西小車(chē)行，南北綠燈亮，東西紅燈亮始南北小車(chē)行，東西小車(chē)停，有黃燈亮?xí)r，所有小車(chē)都停。依次循環(huán)。5.2.3變量設(shè)計(jì)新建設(shè)備進(jìn)入工程管理器—交通燈“系統(tǒng)”“設(shè)備”“COM1”雙擊新建設(shè)備，按照硬件的連接進(jìn)行如圖交通燈設(shè)備1-5設(shè)立。交通燈設(shè)備1-5單擊完畢。完畢設(shè)備添加。進(jìn)入工程管理器—交通燈選擇“變量”“變量組”點(diǎn)擊“新建變量”依次建立如下變量：變量名變量類型連接設(shè)備東西紅燈內(nèi)存離散東西黃燈內(nèi)存離散東西綠燈內(nèi)存離散南北紅燈內(nèi)存離散南北黃燈內(nèi)存離散南北綠燈內(nèi)存離散開(kāi)關(guān)內(nèi)存離散東西小車(chē)1內(nèi)存整型東西小車(chē)2內(nèi)存整型南北小車(chē)1內(nèi)存整型南北小車(chē)2內(nèi)存整型東西紅燈1I/O離散交通燈輸出東西黃燈1I/O離散交通燈輸出東西綠燈1I/O離散交通燈輸出南北紅燈1I/O離散交通燈輸出南北黃燈1I/O離散交通燈輸出南北綠燈1I/O離散交通燈輸出t內(nèi)存整型5.2.4對(duì)畫(huà)面中元器件進(jìn)行變量定義交通燈的變量定義交通燈變量定義小車(chē)變量定義南北小車(chē)設(shè)立東西小車(chē)設(shè)立開(kāi)關(guān)變量定義開(kāi)關(guān)變量定義5.2.5程序的設(shè)計(jì)（1）進(jìn)入編譯器：依次“命令語(yǔ)言”“應(yīng)用程序命令語(yǔ)言”進(jìn)入編輯。（2）編輯程序：1.對(duì)個(gè)輸入輸出進(jìn)行初始化，將此段程序編輯在“啟動(dòng)時(shí)時(shí)”程序框中，此段程序只在開(kāi)始時(shí)運(yùn)營(yíng)一次。\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)=0;\\本站點(diǎn)\東西紅燈=1;\\本站點(diǎn)\南北紅燈=1;\\本站點(diǎn)\東西黃燈=1;\\本站點(diǎn)\南北黃燈=1;\\本站點(diǎn)\東西綠燈=1;\\本站點(diǎn)\南北綠燈=1;\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)=0;\\本站點(diǎn)\東西紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)1=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1=0;\\本站點(diǎn)\t=0;運(yùn)營(yíng)時(shí)的程序即循環(huán)程序，一方面設(shè)立循環(huán)一次的時(shí)間為1000毫秒，即為1秒，依照設(shè)計(jì)的邏輯順序可以編寫(xiě)以下循環(huán)程序：if(\\本站點(diǎn)\開(kāi)關(guān)==1){if(\\本站點(diǎn)\t<140){\\本站點(diǎn)\t=\\本站點(diǎn)\t+1;}else{\\本站點(diǎn)\t=0;}if(\\本站點(diǎn)\t<70){if(\\本站點(diǎn)\t<=60){\\本站點(diǎn)\南北綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈=1;\\本站點(diǎn)\南北紅燈=0;\\本站點(diǎn)\東西黃燈=1;\\本站點(diǎn)\南北黃燈=1;\\本站點(diǎn)\東西綠燈=0;\\本站點(diǎn)\東西紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北紅燈1=1;\\本站點(diǎn)\東西黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西綠燈1=1;\\本站點(diǎn)\南北綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)1=\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)1+10;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)2=\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)2+10;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1=0;}else{\\本站點(diǎn)\南北綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈=1;\\本站點(diǎn)\南北紅燈=0;\\本站點(diǎn)\東西黃燈=0;\\本站點(diǎn)\南北黃燈=1;\\本站點(diǎn)\東西綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北紅燈1=1;\\本站點(diǎn)\東西黃燈1=1;\\本站點(diǎn)\南北黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)1=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1=0;}}else{if(\\本站點(diǎn)\t<=130){\\本站點(diǎn)\南北綠燈=0;\\本站點(diǎn)\東西紅燈=0;\\本站點(diǎn)\南北紅燈=1;\\本站點(diǎn)\東西黃燈=1;\\本站點(diǎn)\南北黃燈=1;\\本站點(diǎn)\東西綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈1=1;\\本站點(diǎn)\南北紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北綠燈1=1;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)2=\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)2+10;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)1=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1=\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1+10;}else{\\本站點(diǎn)\南北綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈=0;\\本站點(diǎn)\南北紅燈=1;\\本站點(diǎn)\東西黃燈=1;\\本站點(diǎn)\南北黃燈=0;\\本站點(diǎn)\東西綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈1=1;\\本站點(diǎn)\南北紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北黃燈1=1;\\本站點(diǎn)\東西綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)1=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1=0;}}}else{\\本站點(diǎn)\南北綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈=1;\\本站點(diǎn)\南北紅燈=1;\\本站點(diǎn)\東西黃燈=1;\\本站點(diǎn)\南北黃燈=1;\\本站點(diǎn)\東西綠燈=1;\\本站點(diǎn)\東西紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北紅燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北黃燈1=0;\\本站點(diǎn)\東西綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北綠燈1=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)1=0;\\本站點(diǎn)\東西小車(chē)2=0;\\本站點(diǎn)\南北小車(chē)1=0;}6運(yùn)營(yíng)結(jié)果6.1組態(tài)王畫(huà)面運(yùn)營(yíng)結(jié)果如圖6.2與硬件通訊后運(yùn)營(yíng)結(jié)果如圖7體會(huì)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然碰到了一些問(wèn)題，但通過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了因素所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)局限性。實(shí)踐出真知，通過(guò)自己親手實(shí)踐，是我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，自身就是在踐行“過(guò)而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完畢了，在設(shè)計(jì)中碰到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在此后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不能碰到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決只有這樣，才干成功的