设计描述：

文档包括:
说明书一份，56页，约22000字
CAD版本图纸，共8张
摘  要

随着社会的发展和进步以及人民生活水平的提高，上路的车辆越来越多，但相应的公路设施却没有相应的改善，这就导致了城市交通拥堵问题突出，而且拥堵的地方多是十字路口等车辆汇集处。如何改善交通灯控制系统，以适应现在的交通状况，成为竞相研究的课题，本文对该问题给予了深刻地研究。本文十字路口交通灯控制系统主要用于处理十字路口车辆及行人通过的问题，使其减少相互干扰，提高了十字路口的通行能力。
本文总结了交通灯控制技术的发展，讨论了基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统的设计可行性。根据PLC的工作原理并结合城市交通的实际状况，本文提出了以三菱公司生产的FX2N-128MT-001型PLC作为基本控制核心，安排了四个方向的直行、左转红黄绿灯，人行道红绿灯以及倒计时数码管的具体配置；设计完成了PLC的I/O端口分配和控制程序；探索了基于红外遥控的十字路口交通信号灯的无线强通控制方案并设计了具体的硬件电路及软件控制程序。

关键词：十字路口；信号灯；PLC；三菱；无线控制器

ABSTRACT

 As the development of society and the advance in people’s living standard, More and more vehicles drive on road, meanwhile, road facilities corresponding haven’t got improved, which leads to the prominent of traffic jam. What’s more, traffic jams appear mainly at the gathering area of vehicles such as crossroad. How to improve the current traffic system becomes a hot point to research, and the paper revealed it deeply. Traffic light control system is mainly used to process passing of vehicles and pedestrians, reducing interference between vehicles and to promote the traffic capacity.  
The paper summarized the development of traffic light control technology and discussed the feasibility of crossroad traffic signal light control system based on PLC. According to the PLC work principle and practical situation of crossroad, the paper presents FX2N-128MT-001 of Mitsubishi Corporation as control core, making arrangements of red, yellow, green light for straight going and for left-face; red， green light on sidewalk and figure manifestation of count down. Completed I/O port-settings and control procedure of PLC. The paper also searched the project of crossroad traffic signal light based on infrared remote control and designed the specific hardware circuit and software control programs.

Keywords: crossroad; traffic light; PLC; Mitsubishi Corporation; remote controller

目  录

摘  要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 绪  论 1
1.1 引言 1
1.2 课题的背景 1
1.3 课题研究的目的意义 2
1.4 国内外现状及未来发展趋势 3
1.4.1 国外发展现状 3
1.4.2 国内发展现状 4
1.4.3 未来发展趋势 4
1.5课题研究的主要内容 5
第2章 控制系统总体方案与技术要求 8
2.1 系统的基本要求 8
2.1.1信号灯的基本构成 8
2.1.2基本控制要求 9
2.2 PLC的结构及原理 12
2.2.1 PLC的分类 12
2.2.2 PLC的基本结构及原理 12
2.2.3 PLC设计的基本原则 13
2.3 PLC的选用 14
2.4 本章小结 15
第3章 信号灯控制系统的设计 16
3.1 信号灯结构设计 16
3.1.1工作时序图 16
3.1.2可编程控制器I/O端口分配 18
3.1.3程序梯形图 20
3.1.4信号灯的PLC外部连线图 25
3.2 倒计时数码管的设计 26
3.2.1程序梯形图 26
3.2.2数码管的PLC外部连线图 29
3.3 本章小结 31
第4章 信号灯无线遥控系统的设计 32
4.1 信号灯无线遥控系统的原理 32
4.1.1系统结构及原理 33
4.1.2系统的组成 33
4.1.3系统的工作方式 35
4.1.4器件选则 36
4.2 发射系统的设计 36
4.2.1按键系统 36
4.2.2时钟电路 38
4.2.3发射电路 38
4.3 接收系统的设计 39
4.4 本章小结 40
结论 42
参考文献 43
致谢 46
附录 47
附录1信号灯程序指令表 47
附录2数码管显示程序指令表 49
附录3红外遥控程序 51
附录4信号灯仿真程序 54

1.5 课题研究的主要内容
本设计主要研究了基于PLC的十字路口交通信号灯控制。十字路口信号灯系统的具体构成元素包括：东、西、南、北方向装有主干道直行“红绿黄”灯和左转“红绿黄”灯，人行道红、绿灯和四个数码管倒计时显示装置以及手持式无线控制器。
1.信号灯的设计
PLC系统的信号灯的设计主要是各个方向的红、黄、绿灯信号。对于南北方向上某一行车方向的信号灯输出，本设计共设置了三组信号灯，其中两组车信号灯，分为直行红、黄、绿灯和左转红、黄、绿灯，另外一组是人行道上的红、绿灯。南北向和东西向灯均以120s为一个循环周期，以南北向红黄绿灯来说
（1）直行红黄绿灯，该组信号灯的3个灯以绿灯（35s）     黄灯(5s)     红灯（80s）依次循环。
（2）左转红黄绿灯，该组信号灯的3个灯以红灯（35s）     绿灯（15s）     黄灯(5s)     红灯（60s）依次循环。
（3）人行道红绿灯，各自以红灯（35s）     绿灯（85s）依次循环，并且与直行方向与左转方向绿灯状态相反。
东西方向信号灯与南北向配置相同，但亮、灭状态相反。即在某一方向为绿灯时，另一方向为红灯或黄灯。
2.倒计时数码显示的设计
数码显示主要是为了显示各个信号灯的倒计时时间，由于系统对于信号灯倒计时的显示并无特殊要求，故本设计采用了七段数码管。对于普通七段数码管，其供电电压为24V时即可正常工作，故电源采用外部接入直流24V供电。数码管一端接外部电源，一端接PLC的COM口。
本设计中四个方向数码管共设置了四组，分别是南北方向和东西方向，每一方向各设两组，且每一方向的两组数码管显示示内容完全相同，所以其对应的输入端共用一个输入信号。对于某一组数码管，又分为了个位数字显示和十位显示。每组数码管分别用来显示直行、左转灯当中的绿、黄灯倒计时时间以及处于绿、黄灯间隔中的红灯的倒计时时间。