1、信息與電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告課程：電氣控制與PLC應(yīng)用設(shè)計題目：十字路口交通燈專業(yè)：應(yīng)用電子班級：成員：姓名學(xué)號成績指導(dǎo)老師：答辯日期：課程設(shè)計概述課程設(shè)計內(nèi)容課程設(shè)計技術(shù)指標目錄錯誤!未定義書簽錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。方案的選擇及確定錯誤!未定義書簽三、系統(tǒng)硬件設(shè)計錯誤!未定義書簽四、系統(tǒng)軟件設(shè)計錯誤!未定義書簽五、觸摸屏設(shè)計錯誤!未定義書簽六、系統(tǒng)調(diào)試錯誤!未定義書簽七、總結(jié)以體會錯誤!未定義書簽八、參考文獻錯誤!未定義書簽九、附錄錯誤!未定義書簽附錄1:I/O分配表:錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。附錄2:儀器與器件.錯誤!未定義書簽。附錄3:外部接線圖.附錄4:觸摸屏

2、頁面圖.錯誤!未定義書簽。附錄5:使用說明.錯誤!未定義書簽。課程設(shè)計概述課程設(shè)計內(nèi)容在本設(shè)計中以城市十字路口為研究對象，根據(jù)十字路口車輛運行情況，調(diào)整各紅、綠、黃燈亮的時間，如下圖交通燈的時間和亮燈的情況表所示:南北方向信號燈黃燈亮綠燈亮黃燈亮紅燈亮信號時間2s24s2s7s東西方網(wǎng)信號燈紅燈亮黃燈亮綠汀高黃燈亮綠燈閃爍信號時間35s2s24s2s1、黃燈亮?xí)r提示相應(yīng)的車輛準備2、綠燈亮?xí)r表示車輛直行3、綠燈閃爍時表示車輛轉(zhuǎn)彎行駛。4、紅燈亮?xí)r表示禁止通行當交通燈通上電后，開始工作，一個循環(huán)時間為70s,周而復(fù)始。此交通燈每轉(zhuǎn)換紅、綠燈中間都設(shè)有黃燈2s,即可提示相應(yīng)的車輛準備又讓上一步驟行

3、駛的車輛有效的保證全部通過十字路口，不僅提高了速度還提高了安全系數(shù)。課程設(shè)計技術(shù)指標1、東西紅燈亮的同時南北黃燈亮2秒提示南北直行車輛準備，后南北綠燈亮24秒南北車輛可直行，然后在黃燈亮2秒提示南北轉(zhuǎn)彎車輛準備，后在綠燈閃爍7秒此時南北轉(zhuǎn)彎車輛可行駛。后跳轉(zhuǎn)至南北紅燈同時東西黃燈亮2秒提示東西直行車輛準備，后東西綠燈亮24秒東西車輛可直行，然后在黃燈亮2秒提小東西轉(zhuǎn)彎車輛準備，后在綠燈閃爍7秒此時東西轉(zhuǎn)彎車輛可行駛，周而復(fù)始2、各方向的交通燈受一個啟動開關(guān)控制，當啟動開關(guān)接通時，交通燈開始工作，且先東西紅燈亮，南北黃燈亮。當起動開關(guān)斷開時，所有信號燈都同時熄滅。3、程序要求各方向的同色交通燈不

4、能同時亮，并且各方向不同狀態(tài)切換時都有黃燈2秒的準備時間。4、車輛的運行必須要在路口交通燈顯示為綠燈的時候才能啟動。5、運用PLC做實驗的時候必須要運用到在PLC儀器上的觸摸屏來顯示程序的實驗結(jié)果。二、方案的選擇及確定方案一：用單片機技術(shù)來實現(xiàn)交通燈控制采用AT89S52t1片機為核心，由數(shù)碼管、LED顯示電路以及復(fù)位電路組成。方案二：運用PLC設(shè)計，其中設(shè)計原理為：1、車輛在黃燈準備，綠燈行駛，紅燈等候，交通信號燈的控制時序是按信號燈置1與置0兩種狀態(tài)繪制的，置1表示信號燈點亮，置0表示信號燈點滅。綜上所述:方案一：采用數(shù)碼管顯示，這種方案只顯示有限的符號和數(shù)碼字符，且電路復(fù)雜難懂。方案二，

5、該電路簡單易懂，而且功能全面。對比兩方案，方案二不僅電路簡單并且在功能上相對更全面，添加了可轉(zhuǎn)彎行駛的時間段，和準備行使時間，確保了安全。三、系統(tǒng)硬件設(shè)計1、硬件框圖如下圖所示：由啟動停止開關(guān)通過實驗箱連載到觸摸屏，在通過觸摸屏模擬顯示交通燈的各個燈的狀態(tài)，來實現(xiàn)交通燈的功能。2、開啟啟動停止開關(guān)后電路開始工作，周而復(fù)始直到關(guān)閉啟動停止開關(guān)為止。3、在此次課程設(shè)計中，我們使用的是安裝了編程軟件的計算機。通過計算機繪制PLC梯形圖編程后將程序發(fā)送到PLC進行驗證四、系統(tǒng)軟件設(shè)計1、交通燈流程圖如下所示：先開啟電源，使交通燈處于工作狀態(tài)，在工作狀態(tài)時先處于南北黃燈，東西紅燈亮的狀態(tài)，時間為2秒，接

6、下去判斷時間是否到，當時間到2秒時工作下一個狀態(tài)，時間若沒有到則繼續(xù)當前狀態(tài)，直至最后一個狀態(tài)為止，后在轉(zhuǎn)回第一個狀態(tài)循環(huán)到停止了啟動停止開關(guān)，失去電源時才停止循環(huán)。2、主要片段說明:1）、啟動交通燈處于工作狀態(tài)當啟動停止開關(guān)開啟時，從分支指令的連鎖至解除連鎖之間進入工作狀態(tài)2）、控制個個交通燈的持續(xù)時間。當定時器T0得電，進入70s倒計時狀態(tài)，在時間68s<T0<70s時動作“#0081”是十六進表示的數(shù)，指定的第一與第八盞燈亮，制在68s<T0<44s時相應(yīng)的動作，“#0041”指定的是第六與第一盞燈亮。3）、交通燈閃爍狀態(tài)如下圖所示，當動作時，因為T2是常閉觸頭，

7、所以T1得電，同時線圈得電，后T1常開觸頭得電使T2定時器得電，后又因為常閉觸頭T2動作使T1定時器失電導(dǎo)致T1常閉觸頭動作，使線圈失電，周而復(fù)始。五、觸摸屏設(shè)計元件符號功能配置點位狀態(tài)顯示元件BL-0東西紅燈位狀態(tài)顯示元件BL-1東西綠燈位狀態(tài)顯示元件BL-2東西黃燈位狀態(tài)顯示元件BL-3南北紅燈位狀態(tài)顯示元件BL-4南北綠燈位狀態(tài)顯示元件BL-5南北黃燈位狀態(tài)顯示元件BL-6東西紅燈位狀態(tài)顯示元件BL-7東西綠燈位狀態(tài)顯示元件BL-8東西黃燈位狀態(tài)顯示元件BL-9南北紅燈位狀態(tài)顯示元件BL-10南北綠燈位狀態(tài)顯示元件BL-11南北黃燈功能元件KF-0進入下一頁功能元件KF-1進入頁六、系統(tǒng)

8、調(diào)試1、硬件調(diào)試：接通電源，檢查PLC是否能正常工作；2、軟件調(diào)試：將寫好的程序下載到歐姆龍中，看是否能正常工作，如出現(xiàn)錯誤，則逐個解決；3、運行調(diào)試：在軟件調(diào)試完成后，啟動觸摸屏將觸摸屏與PLC進行連接，進行運行調(diào)試，觀察PLC能不能與觸摸屏能否進行完好的運行；剛開始的時候把程序?qū)戇M去然后運行卻發(fā)現(xiàn)燈亮?xí)r間不準確，按自己的想法檢查程序是沒有問題的，那時真的不知道從哪里入手，只好在一條一條地檢查，好幾遍后才發(fā)現(xiàn)了其中一條指令把>寫成了<,雖然找出的錯誤只有一處，但卻使時間和燈的亮發(fā)不對應(yīng)了。七、總結(jié)以體會課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，我們邁向社會、職業(yè)，工作前一個必

9、不可少的一個過程，“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。綜合運用本所學(xué)課程的理論知識進行一次十字路口交通燈系統(tǒng)設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴充了PLC設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握PLC設(shè)計的方法和步驟，在這次課程設(shè)計的過程中，發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補，由于經(jīng)驗上的不足，開始時連一些最簡單的指令也不熟悉，所以在這次課程設(shè)計過程中，有些指令不是很了解，不能確定其正確與否，但通過做課程設(shè)計，使我更加了解了一些指令的功能及應(yīng)用。趁著做課程設(shè)計的同時也對課本知識有了鞏固和加強，同時也加強了分析問題和解決問題的能力。八、

10、參考文獻1、電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)劉鐵生主編P163頁2、可編程控制器原理與程序設(shè)計吳文廷、陳金佳、曾喜娟主編P138九、附錄附錄1:I/O分配表:輸入端口功能輸出端口功能啟動開關(guān)東西紅燈東西綠燈東西黃燈南北紅燈南北綠燈南北黃燈東西紅燈2東西綠燈2東西黃燈2南北紅燈2南北綠燈2南北黃燈2附錄2:儀器與器件儀器：名稱型號數(shù)量計算機DELI1臺歐姆龍CP1H-XA40DR-A1臺器材:名稱型號數(shù)量（個）開關(guān)HJ-0521觸摸屏MT506T1燈AD11-156熔斷器RL1-153熱繼電器3UA59-1H1AB接口的US改線DMP2201附錄3:外部接線圖附錄4:觸摸屏頁面圖此十字路口有四組共12盞交通燈，其中同方向的兩組交通燈的亮法是相同的。附錄5:使用說明當外部控制電源開啟時，交通燈處于工作狀態(tài)，在工作狀態(tài)時先處于南北黃燈