基于DSP交通灯控制设计

昆明理工大学

综合设计实验报告

题目：信息工程与自动化学院自动化系

基于LabVIEW的十字交通信号灯的设计

姓 名：贾 积 锐 学 号：201110401246 专 业：自 动 化 设计时间：2014年6月

一、题目要求

主要功能：

（1）控制两个方向车辆的停止和通过 （2）按绿-黄-红的顺序循环

要求：界面友好，易于操作，实现最基本的功能。

二、设计思路

近年来，在快速城市化进程和经济发展的影响下，城市交通迅速增长，交通问题成为困扰许多大城市发展的通病，已成为日趋严峻的国际性问题。其中，十字路口则是造成交通堵塞的主要”瓶颈”。世界发达国家都在积极探索如何最大限度地发挥道路通行能力，尽量减少交通堵塞造成的各种损失。实现十字路口信号灯控制系统的方法有很多，可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了设计难度，提高了设计成本。随着计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到广泛应用，促进并推动测试系统和测量控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。”

西安航空职业技术学院 毕业设计论文

基于PLC和MCGS的交通灯系统设计

【摘要】

当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率.

PLC结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。 PLC还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成同一局域网

用DSP的GPIO口实现控制交通灯

1.1实验目的

(1)熟悉使用ICETEK–F2812-AE评估板控制ICETEK-CTR上交通灯的方法。练习自主独立的设计，实现理论和实践的统一，提高自我动手能力。 (2)掌握TMS320F2812DSP定时器的使用和编程。 (3)掌握TMS320F2812DSP外中断的使用和编程。 (4)学习复杂控制程序设计思路。

(5)利用DSP开发环境CCS C2000对源程序文件进行编译、链接、装载调试，以完成基本的DSP项目文件设计。

(6)通过此次课程设计，学习DSPF2812芯片的I/O端口控制方法，熟悉字模的简单构建和使用，熟悉掌握在DSP软硬件环境下的程序开发流程，达到学以致用的目的。

1.2实验总体方案

本次设计过程中主要利用了F2812的通用I/O来实现对东西南北方向红绿灯亮灭的控制，以及数码管显示的控制。而实现定时的操作主要通过定时器0中断调用来实现。硬件设计的总框图如下：

1.3实验原理

1.2.1 F2812中GPIO的介绍

F2812有多达56个通用数字量输入输出端口(GPIO),其中绝大部分是通用I/O和专用功能复用引脚。数字量I/O端口模块采用一种灵活配置的方法控制复用引脚功能

西安航空职业技术学院 毕业设计论文

基于PLC和MCGS的交通灯系统设计

【摘要】

当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率.

PLC结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。 PLC还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成同一局域网

成绩 基于FPGA的交通灯控制器设计

诚信声明

本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。

特此声明。

论文作者签名：

日 期： 年 月

摘要

摘 要

交通灯控制器在城市交通监管中起着极其重要的作用。传统的交通灯控制器基本是通过单片机或者PLC实现。本文介绍基于FPGA技术和Quartus II开发平台实现十字路口交通灯控制器的的一种方案。利用VHDL硬件描述语言描述各模块程序，并在Quartus II环境下进行编译、仿真，生成顶层文件后下载在FPGA器件FLEX EPF10K10LC84上进行验证。验证结果表明，设计基本实现了交通灯控制器所要求的控制过程，包括倒计时时间显示功能、特殊状态控制功能和主、支干道的红、黄、绿灯交替显示功能，表明本文所述的的设计方案正确。

本文结合交通灯控制器的设计过程，简单介绍了硬件描述语言VHDL的结构模型和设计流程、 VHDL设计的优点及该语言在数字系统设计中的美好前景和重要地位

职业技术学院

毕 题目系别专业班级姓名学

号指导教师日

期

业 设 计

基于PLC的交通灯控制

设计任务书

设计题目：

基于PLC的交通灯控制

设计要求：

东西方向 ← 绿灯 黄灯 红灯 红灯 红灯 ↑ 红灯 红灯 绿灯 黄灯 红灯 → 红灯 红灯 红灯 黄灯 红灯 时间 15s 4s 32s 4s 39s 绿灯 黄灯 红灯 红灯 表1 交通灯运行规律表

红灯 红灯 绿灯 黄灯 红灯 红灯 绿灯 黄灯 15s 4s 18s 2s ← 红灯 ↑ 红灯 南北方向 → 红灯 时间 55s 在本设计中有开始按钮和停止按钮2个输入端口，共有4个七段数码管和18个指示灯，指示灯的具体亮、熄如上表1，在东西方向和南北方向各设一组数码管显示器，按倒计时的方式显示通行和停止时间。

设计进度要求：

第一周：搜集设计资料。

第二周：观察交通灯的运行规律。 第三周：进行硬件设计。 第四周：进行软件设计。 第五周：整理资料。

第六、七周：修改整理设计报告。

第八周：毕业答辩。

指导教师（签名）：

I

fpag 论文

基于 FPGA 的交通灯控制器的设计The design of the controller of traffic lights Based on FPGA/Yongqiang Wang【摘 要】本系统是以 Altera 公司的 FPGA， ACEX1K 系列 EP1K30TC144-3 为核心 控制 器， 利用 FPGA 芯片完成了十字路口交通灯控 制器的设计。该系统主要由两个部分组成： 硬 件部分和控制部分。控制部分核心是用 VHDL 语言实现了基于状态机的交通灯控制器， 还包 括分频模块和显示控制模块。该系统可以实现 十字路口双向小于 99 秒的倒计时及双向红绿 灯的控制，显示输出使用数码管和 LED 灯实 现。 【关键词】交通灯控制器 FPGA 状态机 Abstract : The paper mainly discusses the design of the controller of traffic lights based on FPGA.文 / 王永强2.2 分频模块 FPGA 采用 10M 有源晶振作为系统时钟， 采用 4 个 10 分频模块获得 1KHz 时钟作为数 码管动态输出扫描时钟，在使用 3 个 1

电子科技大学自学考试毕业设计

四川化工职业技术学院

毕业设计

论文题目 十字路口交通灯PLC控制

学生姓名

学 号 010811478077

专 业 机械制造及自动化

指导教师 袁 晓 东

教学单位 四川化工职业技术学院

2012年 12月 23 日

1

电子科技大学自学考试毕业设计

目录

摘要……………………………………………………3 引言……………………………………………………3 第一章、 交通信号控制系统（FX2N 型可编程控制

器）…………………………………………4

（一）、十字路口交通灯控制实际情况……………………4 （二）、十字路口交通灯的路况模拟控制实验……4 （三）、PLC控制流程图…………………………………5

第二章、可编程控制器程序设计………………………7 （一）、可编程控制器选择………………………………7 （二）、十字路口交通灯模拟控制时序图………………7 （三）、可编程控制器I/O接口分配表及梯形图……10 第三章、总结…………………………

第一章 绪 论

1.1交通信号灯的作用和意义

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测，交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥中最重要的组成部分。

随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京，上海，南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速公路，在 高速公路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的 交通状况必然受高速道路和普通道路耦合出交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道，城区与周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题，

根据交通等工艺控制要求和特点，我们采用了日本三菱公司FX2N_48MR。三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特点，三菱可编程控制器指令丰富，可以接各种输入，输出扩充设备，有丰富的

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页脚

学院

学生毕业设计（论文）报告

系别：

专业：

班号：

学生姓名：

学生学号：

设计（论文）题目：基于PLC交通灯设计指导教师：

设计地点：

起迄日期：2013.10.01-2014.6.03

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页脚毕业设计（论文）任务书

专业班级

一、课题名称：基于PLC交通灯设计

二、主要技术指标（或基本要求）：

1、采用西门子的S7-300PLC对东西南北的红、黄、绿、灯实现有规律的循环闪亮

2、采用了顺序控制设计法用了六个计数器自动实现对八个控制对象的控制

3、采用了组态软件对交通灯进行仿真

三、主要工作容：

1、熟悉题目要求，通过查阅相关科技文献，初步拟定的方案；

2、对所选方案论证与确定，并分析其可行性；

3、通过计算，初步完成交通灯方案设计；

4、对交通灯进行硬件设计；

5 完成软件设计，并进行仿真；

6、整理资料，撰写毕业设计论文；

7、准备答辩。

四、主要参考文献：

[1]廖常初.PLC编程及应用（第三版）[M].：机械工业，2010

[2]田淑珍.S7-300 PLC原理及应用 [M].：机械工业，2009

[3]运刚等.PLC技术与应用 [M].：人民邮电，2011

[4]昆哲.深入浅出西门子WINCCV6[M].：航空航天大学，2012.

学生（签名） 2013年