PLC交通灯课程设计报告.docx

信息与电子工程学院课程设计报告 课 课 程： 《电气控制与 PLC 应用》 设计题目： 十字路口交通灯 专 业： 应用电子 班 级： 成 员： 姓名 学号 成绩 指导老师： 答辩日期： 目录 一、 课程设计概述 3 课程设计内容 3 课程设计技术指标 3 二、 方案的选择及确定 4 三、 系统硬件设计 5 四、 系统软件设计 6 五、 触摸屏设计 8 六、 系统调试 9 七、 总结以体会 9 八、 参考文献 10 九、 附录 10 附录 1：I/O 分配表： 10 附录 2：仪器与器件 11 附录 3：外部接线图 12 附录 4：触摸屏页面图 12 附录 5：使用说明 13 一、 课程设计概述 课程设计内容 在本设计中以城市十字路口为研究对象，根据十字路口车辆运行情况，调整各红、绿、黄灯亮的时间， 如下图交通灯的时间和亮灯的情况表所示： 1、黄灯亮时提示相应的车辆准备。 2、绿灯亮时表示车辆直行。 3、绿灯闪烁时表示车辆转弯行驶。 4、红灯亮时表示禁止通行。 当交通灯通上电后，开始工作，一个循环时间为 70s，周而复始。此交通灯每转换红、绿灯中间都设有黄灯 2s，即可提示相应的车辆准备又让上一步骤行驶的车辆有效的保证全部通过十字路口，不仅提高了速度还提高了安全系数。 课程设计技术指标 1、东西红灯亮的同时南北黄灯亮 2 秒提示南北直行车辆准备，后南北绿灯亮 24 秒南北车辆可直行，然后在黄灯亮 2 秒提示南北转弯车辆准备，后在绿灯闪烁 7 秒此时南北转弯车辆可行驶。后跳转至南北红灯同时东西黄灯亮 2 秒提示东西直行车辆准备，后东西绿灯亮 24 秒东西车辆可直行，然后在黄灯亮 2 秒提示东西 转弯车辆准备，后在绿灯闪烁 7 秒此时东西转弯车辆可行驶，周而复始。 2、各方向的交通灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，交通灯开始工作， 且先东西红灯亮，南北黄灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都同时熄灭。 3、程序要求各方向的同色交通灯不能同时亮，并且各方向不同状态切换时都有黄灯 2 秒的准备时间。 4、车辆的运行必须要在路口交通灯显示为绿灯的时候才能启动。 5、运用 PLC 做实验的时候必须要运用到在 PLC 仪器上的触摸屏来显示程序的实验结果。 二、 方案的选择及确定 方案一：用单片机技术来实现交通灯控制 采用 AT89S52 单片机为核心，由数码管、LED 显示电路以及复位电路组成。方案二：运用 PLC 设计，其中设计原理为： 1、车辆在黄灯准备，绿灯行驶，红灯等候， 交通信号灯的控制时序是按信号灯置 1 与置 0 两种状态绘制的，置 1 表示信号灯点亮，置 0 表示信号灯点灭。 综上所述： 方案一：采用数码管显示，这种方案只显示有限的符号和数码字符，且电路复杂难懂。 方案二，该电路简单易懂，而且功能全面。 对比两方案，方案二不仅电路简单并且在功能上相对更全面，添加了可转弯行驶的时间段，和准备行使时间，确保了安全。 三、 系统硬件设计 1、硬件框图如下图所示： 由启动停止开关通过实验箱连载到触摸屏，在通过触摸屏模拟显示交通灯的各个灯的状态，来实现交通灯的功能。 触摸屏 触摸屏 东西红灯 CPIH 东西绿灯 启 动 停 止 开关 东西黄灯 南北红灯 南北绿灯 南北黄灯 2、开启启动停止开关后电路开始工作，周而复始直到关闭启动停止开关为止。 3、在此次课程设计中，我们使用的是安装了编程软件的计算机。通过计算机绘 制 PLC 梯形图编程后将程序发送到 PLC 进行验证。 四、 系统软件设计 1、交通灯流程图如下所示： 先开启电源，使交通灯处于工作状态，在工作状态时先处于南北黄灯，东西红灯亮的状态，时间为 2 秒，接下去判断时间是否到，当时间到 2 秒时工作下一个状态，时间若没有到则继续当前状态，直至最后一个状态为止，后在转回第一个状态循环到停止了启动停止开关，失去电源时才停止循环。 2、主要片段说明： 、启动交通灯处于工作状态。 当启动停止开关 0.00 开启时，从分支指令的连锁至解除连锁之间进入工作状态。 、控制个个交通灯的持续时间。 当定时器 T0 得电，进入 70s 倒计时状态，在时间 68sT070s 时 W1.0 动作“#0081”是十六进表示的数，指定的第一与第八盏灯亮，制在 68sT044s 时相应的 W1.01 动作，“#0041”指定的是第六与第一盏灯亮。 、交通灯闪烁状态 如下图所示，当 W1.01 动作时，因为 T2 是常闭触头，所以 T1 得电，同时 100.6 线圈得电，后 T1 常开触头得电使 T2 定时器得电，后又因为常闭触头 T2 动作使 T1 定时器失电导致 T1 常闭触头动作，使 100.06 线圈失电，周而复始。 五、 触摸屏设计 元