课程设计报告基于LabVIEW的交通灯设计.doc

《》 课 题： 虚拟交通灯系统设计 班 级： 测控0802 学 号： 081302231 姓 名： 徐志涛 指导教师： 王莉 陈兴 扬州大学 目 录 1课程设计的目的及任务…………………………………………………………（1） 1.1课程设计的目的………………………………………………………………（1） 1.2课程设计的任务………………………………………………………………（1） 1.3课程设计的要求及技术指标…………………………………………………（1） 2总方案的确定并画出原理框图…………………………………………………（2） 3各基本单元原理及设计…………………………………………………………（3） 3.1前面板的设计…………………………………………………………………（3） 3.2定时信号的产生………………………………………………………………（4） 3.3时间信号的分段………………………………………………………………（4） 3.4各族时间信号的动作…………………………………………………………（5） 3.5循环的设计……………………………………………………………………（8） 4各个工作阶段截图……………………………………………………………（10） 5电路接线与安装………………………………………………………………（12） 5.1电路安装调试步骤……………………………………………………………（12） 5.2实验电路图…………………………………………………………………（12） 6体会……………………………………………………………………………(14) 附录1：课程设计任务书…………………………………………………………（15） 1 课程设计的目的及任务 1.1 课程设计目的 （1）掌握LabVIEW软件编程方法； （2）培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 1.2 课程设计的任务 许多大城市如北京、上海、南京等随着城市机动车量的不断增加出现了交通超负荷运行的情况，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，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与普通道路耦合处交通状况的制约。通过采用交通灯控制的设计,自动控制十字路口组红、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化 图2.1 交通灯逻辑图 3 各基本单元原理及设计 3.1 前面板的设计 前面板是VI的用户界面。创建VI时，通常应先设计前面板，然后在前面板上创建输入/输出任务。本课程设计中前面板比较简单，需要用20盏灯、12个时间显示器、一个停止按键即可。其中的20盏灯，在控件选板中选择指示灯，将它放在前面板合适的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的属性，改变指示灯的大小，做出一个合适的指示灯，再用框将每组灯框起来，做成一个交通灯。在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。在前面板合适的位置放置一个开关按钮，控制循环的停止。这样交通灯系统的前面板就做好了。 图3.1 交通灯前面板 3.2定时信号的产生 毫秒计时器在LabVIEW中的一个计时单元，它的图标与用途如图3-2所示。在函数选板的【编程】→【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。毫秒计数器对时间信号计数,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用毫秒计数值除以1000，取商得到以秒为单位的时间信号。 图3.2时间计数器 图3.3 时间计数器连线图 3.3时间信号的分段 将得到的时间信号除以每个循环所用的时间90s，取余数。得到的余数x的范围为0=x90,当0=x30时，条件满足，执行第一个条件结构里面的程序，北右和东左灯点绿，且所有的人行横道的灯为红灯。当30=x60时，条件满足，执行第二个条件结构里的程序，北直和东右灯点绿，且南北的人行横道为绿灯。当60=x90时，条件满足，北左和东直灯点绿，且东西的人行横道为绿灯。 图3.4 时间分段程序 这里用到了判定范围并强制转换控件，应用这个控件可以判定输入的数是否在上限和下限之间。它的图标和作用如图3-5所示。如果输出信号在范围之内，“？”接口将产生一个信号，此信号恰可以输入到条件结构作为分支选择器信号。 图3.5 判定范围并强制转换控件 3.4各组时间信号的动作 条件结构是LabVIEW最基本的结构之一，条件结构类似于文本编程语言中的switch语句或者if…then…else语