PLC交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 信息與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課 程：電氣控制與 PLC 應(yīng)用設(shè)計(jì)題目：十字路口交通燈專 業(yè)：應(yīng)用電子班 級(jí)：成 員：姓名學(xué)號(hào)成績指導(dǎo)老師：答辯日期：目錄目錄一、一、 課程設(shè)計(jì)概述課程設(shè)計(jì)概述.31.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容.31.2 課程設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo).3二、二、 方案的選擇及確定方案的選擇及確定.4三、三、 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).5四、四、 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).6五、五、 觸摸屏設(shè)計(jì)觸摸屏設(shè)計(jì) .8六、六、 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試.9七、七、 總結(jié)以體會(huì)總結(jié)以體會(huì) .9八、八、 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).10九、九、 附錄附錄.10附錄 1：I/O 分配表：.10附錄 2：儀器與器件.10附錄 3：外

2、部接線圖.11附錄 4：觸摸屏頁面圖.12附錄 5：使用說明.12一、一、課程設(shè)計(jì)概述課程設(shè)計(jì)概述1.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容課程設(shè)計(jì)內(nèi)容在本設(shè)計(jì)中以城市十字路口為研究對(duì)象，根據(jù)十字路口車輛運(yùn)行情況，調(diào)整各紅、綠、黃燈亮的時(shí)間，如下圖交通燈的時(shí)間和亮燈的情況表所示：1、黃燈亮?xí)r提示相應(yīng)的車輛準(zhǔn)備。2、綠燈亮?xí)r表示車輛直行。3、綠燈閃爍時(shí)表示車輛轉(zhuǎn)彎行駛。4、紅燈亮?xí)r表示禁止通行。當(dāng)交通燈通上電后，開始工作，一個(gè)循環(huán)時(shí)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(zhǔn)備又讓上一步驟行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)。1.2 課程設(shè)計(jì)

3、技術(shù)指標(biāo)課程設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)1、東西紅燈亮的同時(shí)南北黃燈亮 2 秒提示南北直行車輛準(zhǔn)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(zhǔn)備，后在綠燈閃爍 7 秒此時(shí)南北轉(zhuǎn)彎車輛可行駛。后跳轉(zhuǎn)至南北紅燈同時(shí)東西黃燈亮 2 秒提示東西直行車輛準(zhǔn)備，后東西綠燈亮 24 秒東西車輛可直行，然后在黃燈亮 2 秒提示東西轉(zhuǎn)彎車輛準(zhǔn)備，后在綠燈閃爍 7 秒此時(shí)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(gè)啟動(dòng)開關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，交通燈開始工作，且先東西紅燈亮，南北黃燈亮。當(dāng)起動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號(hào)燈都同時(shí)熄滅。3、程序要求各方向的同色交通燈不能同時(shí)亮，并且各方向不同狀態(tài)

4、切換時(shí)都有黃燈 2 秒的準(zhǔn)備時(shí)間。4、車輛的運(yùn)行必須要在路口交通燈顯示為綠燈的時(shí)候才能啟動(dòng)。5、運(yùn)用 PLC 做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候必須要運(yùn)用到在 PLC 儀器上的觸摸屏來顯示程序的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。二、二、方案的選擇及確定方案的選擇及確定方案一：用單片機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)交通燈控制采用 AT89S52 單片機(jī)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(yùn)用 PLC 設(shè)計(jì)，其中設(shè)計(jì)原理為：1、車輛在黃燈準(zhǔn)備，綠燈行駛，紅燈等候，交通信號(hào)燈的控制時(shí)序是按信號(hào)燈置 1 與置 0 兩種狀態(tài)繪制的，置 1 表示信號(hào)燈點(diǎn)亮，置 0 表示信號(hào)燈點(diǎn)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(hào)和數(shù)碼字

5、符，且電路復(fù)雜難懂。方案二，該電路簡單易懂，而且功能全面。對(duì)比兩方案，方案二不僅電路簡單并且在功能上相對(duì)更全面，添加了可轉(zhuǎn)彎行駛的時(shí)間段，和準(zhǔn)備行使時(shí)間，確保了安全。三、三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1、硬件框圖如下圖所示：由啟動(dòng)停止開關(guān)通過實(shí)驗(yàn)箱連載到觸摸屏，在通過觸摸屏模擬顯示交通燈的各個(gè)燈的狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn)交通燈的功能。啟動(dòng)停止開關(guān)觸摸屏CPIH東西紅燈東西綠燈東西黃燈南北紅燈南北綠燈南北黃燈2、開啟啟動(dòng)停止開關(guān)后電路開始工作，周而復(fù)始直到關(guān)閉啟動(dòng)停止開關(guān)為止。3、在此次課程設(shè)計(jì)中，我們使用的是安裝了編程軟件的計(jì)算機(jī)。通過計(jì)算機(jī)繪制 PLC 梯形圖編程后將程序發(fā)送到 PLC 進(jìn)行驗(yàn)證。四、四、

6、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)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(shí)先處于南北黃燈，東西紅燈亮的狀態(tài)，時(shí)間為 2 秒，接下去判斷時(shí)間是否到，當(dāng)時(shí)間到 2 秒時(shí)工作下一個(gè)狀態(tài)，時(shí)間若沒有到則繼續(xù)當(dāng)前狀態(tài)，直至最后一個(gè)狀態(tài)為止，后在轉(zhuǎn)回第一個(gè)狀態(tài)循環(huán)到停止了啟動(dòng)停止開關(guān)，失去電源時(shí)才停止循環(huán)。2、主要片段說明：1） 、啟動(dòng)交通燈處于工作狀態(tài)。當(dāng)啟動(dòng)停止開關(guān) 0.00 開啟時(shí)，從分支指令的連鎖至解除連鎖之間進(jìn)入工作狀態(tài)。2） 、控制個(gè)個(gè)交通燈的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)定時(shí)器 T0 得電，進(jìn)入 70s 倒計(jì)時(shí)狀態(tài)，在時(shí)間 68sT070s 時(shí) W1.0 動(dòng)作“#0081”是十六進(jìn)表示的

7、數(shù)，指定的第一與第八盞燈亮，制在 68sT0寫成了,雖然找出的錯(cuò)誤只有一處，但卻使時(shí)間和燈的亮發(fā)不對(duì)應(yīng)了。七、七、總結(jié)以體會(huì)總結(jié)以體會(huì)課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，我們邁向社會(huì)、職業(yè)，工作前一個(gè)必不可少的一個(gè)過程， “千里之行始于足下” ，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到 這句千古名言的真正含義。綜合運(yùn)用本所學(xué)課程的理論知識(shí)進(jìn)行一次十字路口交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了 PLC 設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握 PLC 設(shè)計(jì)的方法和步驟，在這次課程設(shè)計(jì)的過程中，發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)，由于經(jīng)驗(yàn)上的不足，開始時(shí)連一些最簡單

8、的指令也不熟悉，所以在這次課程設(shè)計(jì)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(jì)，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(jì)的同時(shí)也對(duì)課本知識(shí)有了鞏固和加強(qiáng)，同時(shí)也加強(qiáng)了分析問題和解決問題的能力。八、八、參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)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(jì) 吳文廷、陳金佳、曾喜娟主編 P138九、九、附錄附錄附錄附錄 1：I/O 分配表：分配表：輸入端口功能輸出端口功能0.00啟動(dòng)開關(guān)100.00東西紅燈100.01東西綠燈100.02東西黃燈100.03南北紅燈100.04南北綠燈100.05南北黃燈101.0

9、0東西紅燈 2101.01東西綠燈 2101.02東西黃燈 2101.03南北紅燈 2101.04南北綠燈 2101.05南北黃燈 2附錄附錄 2：儀器與器件：儀器與器件儀器：名稱型號(hào)數(shù)量計(jì)算機(jī)DELI1 臺(tái)歐姆龍CP1H-XA40DR-A1 臺(tái)器材：名稱型號(hào)數(shù)量（個(gè)）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 USB 接線DMP2201附錄附錄 3：外部接線圖：外部接線圖附錄附錄 4：觸摸屏頁面圖：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。附錄附錄 5：使用說明：使用說明當(dāng)外部控制電源開啟時(shí)，交通燈處于工作狀態(tài)，在工作狀態(tài)時(shí)先處于南北黃燈，東西紅燈亮的狀態(tài)，時(shí)間為 2 秒；時(shí)間到后在進(jìn)入下一個(gè)工作狀態(tài)，即