基于单片机plc组态王的交通灯详解.doc

计算机控制技术课程设计 题目：远程交通灯控制系统的设计 学院：计算机与电子信息学院 专业：自动化 班级：11-1班 姓名：许小华 指导老师：张友斌 目录 第一章 绪论 3 1.1 课题意义 3 1.2 设计内容 3 1.2.1 设计要求 3 1.2.2设计内容 3 1.2.3 设计安排 3 第二章 系统的总体设计系统 4 2.1 系统的设计原理 4 第三章 系统的硬件设计 6 3.1单片机80C51 6 3.1.1单片机80C51 7 3.1.2基本组成 7 3.1.3实验单片机实物图 7 3.2三菱PLC 8 3.2.1plc实物图 10 3.3计算机控制系统 10 3.3.1计算机控制实物图 11 第四章 系统软件设计 12 4．1组态王 12 4.1.1组态王软件程序 13 4．2单片机程序 17 4.2.1单片机程序 17 4.3 PLC程序 18 4.3.1Plc程序流程图 19 第五章 21 总结 23 参考文献 24 第一章 绪论 1.1 课题意义 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。交通灯通常指由红、 黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。交通灯的出现时人类文明的一大进步，使得许多人为交通事故的减少，城市交通问题因此得到解决。 1.2 设计内容 1.2.1 设计要求 采用8051单片机、PLC及计算机实现远程控制3个路口的交通灯控制系统，对该系统进行硬件设计和软件设计。其中8051单片机控制各个路口，完成单个路口的交通灯控制；PLC完成对各个单片机的控制，包括启动，参数设置，信号转换等；计算机实现远程控制，且以组态画面动态显示各个路口的交通灯的状态。 1.2.2设计内容 远程交通灯控制系统的设计包括硬件设计与软件设计两个部分。硬件包括单片机、PLC和计算机的设计，软件包括单片机编程软件keil uvision4、PLC编程软件GXWORK2和计算机组态软件组态王6.55。 1.2.3 设计安排 1.系统总体方案的设计 2.系统硬件的设计 3.系统软件的设计 4.仿真 5.实物调试 第二章 系统的总体设计系统 2.1 系统的设计原理 按照课程设计的要求，每个路口有一个8051的单片机控制，其启动和复位由PLC控制，每个交通灯的状态经A/D转换器转换在组态软件上动态显示。 单片机设计：左右通行20秒（绿灯），18秒黄灯闪烁，两秒后熄灭，，红灯点亮左右禁止通行，同时上下绿灯点亮，上下方向通行，也是20秒，38秒的时候上下方向的黄灯闪烁，两秒后熄灭，红灯亮，上下方向禁止通行，再20秒后重复上面状态。 PLC设计：三个开关控制三个路口的启动和停止，每个单片机也有各自的复位开关。 组态设计：采集每个交通灯的状态，模数转换后在组态王上显示。 （8051仿真图） （组态王程序图） 2.2 系统的总体组成 1.单片机8051 2.显示灯 3.PLC 4.计算机 系统的硬件设计 3.1单片机80C51 简介 虽然目前单片机的品种很多，但其中最具代表性的当属Intel公司的MCS-51单片机系列。MCS-51以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统，为单片机的发展奠定了良好的基础。MCS-51系列的典型芯片是80C51（CHMOS型的8051）。为此，众多的厂商都介入了以80C51为代表的8位单片机的发展，如Philips、Siemens（Infineon）、Dallas、ATMEL等公司，我们把这些公司生产的与80C51兼容的单片机统称为80C51系列。特别是在近年来，80C51系列又有了许多发展，推出了一些新产品，主要是改善单片机的控制功能，如内部集成了高速I/O口、ADC、PWM、WDT等，以及低电压、微功耗、电磁兼容、串行扩展总线和控制网络总线性能等。 80C51单片机系列芯片如表1-1所列。表中列出了80C51单片机系列的芯片型号，以及它们的技术性能指标，可以对它们的基本情况有一个概括的了解。下面在这个表的基础上对80C51系列单片机作进一步说明。 1、51子系列和52子系列 80C51系列又分为51和52两个字系列，并以芯片型号的最末位数字作为标志。其中51子系列市基本型，而52子系列则书增强型。52子系列功能增强的具体方面，从表1-1所 内容中可以看出： 片内ROM葱4KB（千字节）增加到8KB； 片内RAM从128B增加到256B； 定时器/计数器从2个增加3个； 中断源从5个增加到6个。 3.1.1单片机80C51 3.1.2基本组成 3.1.3实验单片机实