近代無(wú)線電實(shí)驗(yàn)報(bào)告(交通燈)

實(shí)用文檔近代無(wú)線電實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：用PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)姓名：錢龍君學(xué)號(hào)：07300720017實(shí)驗(yàn)時(shí)間：星期二上午8：30至11：30座位號(hào)：19一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握可編程序控制器的使用、編程和調(diào)試。(2) 了解可編程序控制器邏輯控制的設(shè)計(jì)方法。(3) 熟悉可編程序控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。(4) 了解西門子公司S7-2XX可編程序控制器的使用特點(diǎn)。二. 實(shí)驗(yàn)要求（書中基本要求）(1) 交通信號(hào)燈分車行、人行兩種。車行信號(hào)燈有紅黃綠3色，只有直行方向，不考慮轉(zhuǎn)彎方向；人行信號(hào)燈有紅綠兩色，同樣只有直行方向，不考慮轉(zhuǎn)彎。(2) 車行信號(hào)燈東西向有兩組信號(hào)燈分別指示東向、西向汽車，紅黃綠顯示應(yīng)一致。車行信號(hào)燈南北向有兩組信號(hào)燈分別指示南向、北向汽車，紅黃綠顯示應(yīng)一致。人行信號(hào)燈東西向有兩組信號(hào)燈分別指示東向、西向行人，紅綠顯示應(yīng)一致。人行信號(hào)燈南北向有兩組信號(hào)燈分別指示南向、北向行人，紅綠顯示應(yīng)一致。(3) 東西向、南北向信號(hào)燈絕對(duì)不能同時(shí)顯示綠色(4) 信號(hào)燈有自動(dòng)、手動(dòng)兩種工作方式，可方便切換并顯示。(5) 自動(dòng)情況下有行人優(yōu)先按鈕，即一旦東西向行人按行人優(yōu)先按鈕后10秒鐘，東西向行人信號(hào)燈轉(zhuǎn)綠色（南北向信號(hào)燈則必須轉(zhuǎn)紅色），并保持20秒；如原信號(hào)燈就是綠色，則延長(zhǎng)20秒。(6) 初始時(shí)，所有信號(hào)燈必須全部為紅色。(7) 給出一種可行信號(hào)燈時(shí)序。三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（基礎(chǔ)部分）由基礎(chǔ)的交通控制規(guī)則得到T1-T8的狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)控制，再添加一個(gè)夜間模式，同時(shí)制定一個(gè)全為紅燈的初始狀態(tài)方便進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需要進(jìn)行行人強(qiáng)制通行的控制，由于設(shè)定時(shí)間與正常通過(guò)的時(shí)間不一樣，為了方便于梯形圖的閱讀與設(shè)計(jì)定義了T9與T10，分別為東西強(qiáng)制通行于南北強(qiáng)制通行。所以我們?cè)O(shè)計(jì)的一個(gè)可行的信號(hào)燈時(shí)序如下所示的12個(gè)狀態(tài)。信號(hào)燈狀態(tài)(時(shí)間)車行信號(hào)燈人行信號(hào)燈東西向南北向東西向南北向T0(2s)紅紅紅紅T1(2s)紅黃紅紅紅T2(8s)綠紅綠紅T3(2s)綠閃爍紅綠閃爍紅T4(2s)綠閃爍黃紅紅紅T5(2s)紅紅黃紅紅T6(8s)紅綠紅綠T7(2s)紅綠閃爍紅綠閃爍T8(2s)紅綠閃爍黃紅紅T9（20s）綠紅綠紅T10（20s）紅綠紅綠T11黃閃黃閃黃閃黃閃考慮到需要靠外部的按鍵觸發(fā)中斷，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的輸入映像寄存器與按鍵對(duì)應(yīng)的關(guān)系如下:輸入映像寄存器控制內(nèi)容實(shí)驗(yàn)板接口I0.0自動(dòng)K0I0.2東西強(qiáng)制K2I0.3南北強(qiáng)制K3I0.4夜間模式K4I0.1手動(dòng)K0備注：只有在T2狀態(tài)下按下東西（南北）強(qiáng)制才會(huì)進(jìn)入到東西（南北）通行，其他狀態(tài)設(shè)計(jì)過(guò)程中并沒有K1K2的邏輯所以并不會(huì)觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在任何時(shí)候下按下K3按鍵都能有效的跳入到夜間模式狀態(tài)（T11）.手動(dòng)按鍵的意義是在手動(dòng)模式下按下K0按鍵觸發(fā)到下一個(gè)狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制交通燈的過(guò)程，由于每個(gè)狀態(tài)的內(nèi)部邏輯并未改變，所以K4的夜間跳轉(zhuǎn)在手動(dòng)的模式下的任何一個(gè)狀態(tài)下仍是有效的。四．提高部分（將人行燈的紅綠變成了車行左轉(zhuǎn)的通行與停止）為了模擬有些多車道的交通燈情況，特意設(shè)計(jì)了左轉(zhuǎn)燈的功能，只需在之前的基礎(chǔ)上作出改進(jìn)，添加2個(gè)新狀態(tài)，即東西左轉(zhuǎn)通，直行停與南北左轉(zhuǎn)通，直行停的狀態(tài)即可，同時(shí)各種自動(dòng)控制的規(guī)則保持不變。故提高部分的可行時(shí)序狀態(tài)表如下：信號(hào)燈狀態(tài)(時(shí)間)車行信號(hào)燈左轉(zhuǎn)信號(hào)燈東西向南北向東西向南北向T0(2s)紅紅紅紅T1(2s)紅黃紅紅紅T21（4s）紅黃紅綠紅T2(8s)綠紅紅綠T3(2s)綠閃爍紅綠閃爍紅T4(2s)綠閃爍黃紅紅紅T5(2s)紅紅黃紅紅T22（4s）紅紅黃紅綠T6(8s)紅綠綠紅T7(2s)紅綠閃爍紅綠閃爍T8(2s)紅綠閃爍黃紅紅T9（20s）綠紅綠紅T10（20s）紅綠紅綠T11黃閃黃閃黃閃黃閃注：表中加粗的兩行就是在原來(lái)時(shí)序上的增添與改動(dòng)，在原來(lái)的T1時(shí)序后增添個(gè)新時(shí)序T21持續(xù)4S，表示的是東西左轉(zhuǎn)通行，東西直行待通行的狀態(tài)，而此時(shí)的南北所有燈均為紅色，下一個(gè)狀態(tài)中左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為紅燈，而直行則是綠燈。同理，T22（4S）則表明的是南北左轉(zhuǎn)通行，南北直行待通行的狀態(tài)，而此時(shí)的東西所有燈均為紅色，下一個(gè)狀態(tài)中左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為紅燈，而直行則是綠燈。五．實(shí)驗(yàn)總結(jié)：我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做的實(shí)驗(yàn)往往只是在做一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活運(yùn)用的簡(jiǎn)陋模型版本，對(duì)于一些實(shí)際情況往往未考慮。如：我們?cè)O(shè)計(jì)有2個(gè)按鈕控制一個(gè)電機(jī)的運(yùn)作往往在我們的梯形圖設(shè)計(jì)中就會(huì)用以下語(yǔ)句：而我們其實(shí)現(xiàn)實(shí)中更多的是要用到一個(gè)自鎖的設(shè)計(jì)，因?yàn)槲覀兊碾娐吩O(shè)計(jì)必須通過(guò)一定邏輯來(lái)進(jìn)行控制。所以我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)的過(guò)程中要盡量多的去學(xué)習(xí)和翻閱資料，更多的去了解一些現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際情況。同時(shí)對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的改進(jìn)情況還有很多，有硬件的支持下可以做個(gè)顯示功能的模塊，或者由光敏傳感器或人流測(cè)定的傳感設(shè)備自動(dòng)控制進(jìn)入夜間模式?？偸沁@個(gè)實(shí)驗(yàn)需要我們進(jìn)行一個(gè)發(fā)散思維，多去想想應(yīng)用的可行性以及需求，這才是做實(shí)驗(yàn)的最終目的——應(yīng)用。六．參考資料在完成該實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，自己查閱了大量的資料，現(xiàn)把所查閱的資料整理如下，也希望能對(duì)老師檢查自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)有所幫助：1、《近代無(wú)線電實(shí)驗(yàn)》陸起涌...[等]編著.--上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,20042、《實(shí)驗(yàn)板功能說(shuō)明》/~qylu/melab/3、《單片微機(jī)原理及其應(yīng)用》講義/~qylu/melab/4、《單片機(jī)原理及