南京郵電大學本科生畢業設計（論文）南京郵電大學畢業設計（論文）題目 基于 的交通燈系統設計專業 電子信息工程技術畢業設計（論文）原創性聲明本人鄭重聲明：所提交的畢業設計（論文），是本人在導師指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內容外，本畢業設計（論文）不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品成果。對本研究做出過重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明并表示了謝意。論文作者簽名：王飛日期：年月日隨著社會的發展社會節奏越來越快，人類代步工具也越來越多，經常發生交通擁堵和交通事故。在大城市人流量的增多更加增加了交通負荷經常發生交通事故。城市高速道路建設完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高速道路的系統研究和控制，高速道路沒有充分發揮出預期的作用。而城市高速道路在構造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。因此，開發一套能夠社會服務的交通燈控制器將是非常必要和及時的。有童謠“紅燈停，綠燈行，黃燈亮了等一等”由此可見交通信號燈對交通安全的重要性。實現十字路口信號燈控制系統的方法有很多，可以通過可編程控制器、單片機、標準邏輯器件等方案實現。但是這些控制方法的功能修改及調試都需要硬件電路的支持，在一定程度上增加了設計難度，提高了設計成本。虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。自 年問世以來，世界各國的工程師和科學家們都已將圖形化開發工具用于產品設計周期的各個環節，從而改善了產品質量、縮短了產品投放市場的時間，并提高了產品開發和生產效率。使用集成化的虛擬儀器環境與現實世界的信號相連，分析數據以獲取實用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內提高生產效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們任何項目需要。美國國家儀器公司I ）最早提出的虛擬測量儀器（）概念，引發了傳統儀器領域的一場重大變革，使得計算機和網絡技術得以長驅直入儀器領域，和儀器技術結合起來。關鍵詞：交通信號燈ABSTRACTWiththesocialdevelopmentofsocietyinanincreasinglyfastpace,moreandmorehumanwalkingsubstitutingtool,oftenoccurtrafficaccidentsandtrafficjams.Theincreaseinthebigcitytrafficincreasedtrafficload,trafficaccidentsoftenhappen.Theearlycompletionofthecityhigh-speedroadconstruction,theyhaveeffectivelyimprovedthetrafficcondition.However,withtherapidgrowthoftrafficvolumeandthelackofsystematicresearchandcontrolofhigh-speedroad,high-speedroaddidnotgivefullplaytoanticipatedrole.Andurbanspeedwaycharacteristicinstructure,butalsodeterminestheurbanfreewaytrafficwillbeaffectedbyhigh-speedroadandgeneralroadtrafficconditionscoupledconstraints.Therefore,thedevelopmentofasocialserviceofthetrafficlightcontrollerisverynecessaryandtimely.Anurseryrhyme"theredlightstop,greenline,theyellowlightoftheimportanceofa"showsthetrafficlightsontrafficsafety.Realizationofintersectionsignallightscontrolsystemtherearemanymethods.ByprogrammingaPLCcontroller,SCM,standardlogicdevicescanbeachieved.Butthesecontrolmethodsoffunctionalmodificationanddebuggingneedssupportofhardwarecircuit,inacertainextentincreasethedesigndifficulty,increasethedesigncost.Virtualinstrumenttechnologyistheuseofhigh-performancemodularhardware,combinedwithhighlyefficientandflexiblesoftwaretocompleteavarietyoftest,measurementandautomationapplications.Sinceitsinceptionin1986,countriesintheworldoftheengineersandscientistshaveNILabVIEWgraphicaldevelopmenttoolforallaspectsoftheproductdesigncycle,soastoimprovethequalityofproducts,relationshipproductsputonthemarketofthetime,andimprovetheefficiencyofproductdevelopmentandproduction.Usingintegratedvirtualinstrumentenvironmentandtherealworldsignalsconnectedanalysisdatainordertoobtainpracticalinformation,sharetheachievementsofinformation,helptoimproveproductionefficiencyinalargerange.Thevirtualinstrumentprovidesavarietyoftoolsabletomeetanyprojectneed.TheconceptofAmericanNationalInstrumentCompanyofNi(NationalInstruments)putsforwardtheearliestvirtualinstruments(VI),causedamajorchangeinthefieldoftraditionalinstrument,thecomputerandnetworktechnologycanbemarchedintotheinstrument,instrumentandtechnologytogether.Keywords:trafficsignallamp;LabVIEW第一章課題研究背景和意義1.課1程研究的背景1.課2程研究的意義第二章程序的設計????1.前1面板的設計?????1.時3間信號的分段1.各4組時間信號的動作1.循5環的設計第三章軟件調試第四章心得總結??????結束語??????????致謝??????????參考文獻?????????附錄??????????第一章課題研究背景和意義1.1課程研究的背景城市交通控制系統主要是用于城市交通數據監

測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統，它已經成為

現代城市交通監控指揮系統中最重要的組成部分。因此，如何利用先

進的信息技術改造城市交通系統已成為城市交通管理者的共識。1.課2程研究的意義交通燈得設置成為城鄉各個路口的必備設置，為人們的出行安全提供了很好的保護措施。該系統具有與現實結合的功能，培養綜合應用所學知識來指導實踐的能力南京郵電大學南京郵電大學2012屆畢業設計（論文）--#-第一章程序的設計.前1面板的設計前面板是的用戶界面。創建時，通常應先設計前面板，然后在前面板上創建輸入/輸出任務。本課程設計中前面板比較簡單，只需要用六盞燈、兩個時間顯示器、一個停止按鍵即可。其中的六盞燈，紅、黃、綠各兩盞，在控件選板中選擇指示燈，將它放在前面板合適的位置，單擊鼠標右鍵，更改指示燈的屬性，改變指示燈的大小，做出一個合適的指示燈，依同樣的步驟可以做好另外五個，將六個燈均分為兩組，每組都包含紅黃綠三種顏色的燈，再用框將每組燈框起來，做成一個交通燈。在每組交通燈合適的位置放置一個數值顯示控件作為交通燈的計時器。在前面板合適的位置放置一個開關按鈕，控制循環的停止。這樣交通燈系統的前面板就做好了。面板設計如圖1-所1示。圖1-1交通燈前面板示意圖定時信號的產生毫秒計時器在 中的一個計時單元，它的圖標與用途如圖 所示。在函數選板的【編程】一【定時】子選板中選擇時間計數器選定該單元。毫秒計數器對時間信號計數要產生一個一秒為單位的時間信號,所以還得用毫秒計數值除以10，0取0商得到以秒為單位的時間信號。接線如圖1-所3示：

時間計數器[TickCount(ms)]國——毀坑十時值返回―十時器的值.時間計數器[TickCount(ms)]國——毀坑十時值返回―十時器的值.圖1-時2間計數器圖1-時3間計數器接線圖時3間信號的分段將得到的時間信號除以每個循環所用的時間，取余數。得到的余數的范圍為當 X寸，條件滿足，執行第一個條件結構里面的程序，北黃和東紅燈點亮。當 時，條件滿足，執行第二個條件結構里的程序，北紅和東綠燈點亮。當 X寸，條件滿足，東黃和北紅燈點亮。當 X寸，的條件不滿足，執行條件結構里面為假的程序，北綠和東紅燈點亮。時間分段的程序結構如圖1-所4示。圖1-4時間分段程序這里用到了判定范圍并強制轉換控件，應用這個控件可以判定輸入的數是否在上限和下限之間。它的圖標和作用如圖1-所5示。如果輸出信號在范圍之內，“？”接口將產生一個信號，此信號恰可以輸入到條件結構作為分支選擇器信號。判定硝理制假[InRangeandCoerce]上限 已強制轉換國x?…、范圍內?下限」根據上限制下限r潴定婷否在指定的范圍內r還可建將值強制轉換到指定范圍之內。該函數以在比蛟元素模式下進行強制轉換.如所有輸入都是時間標識值r該朗徵接受時間標識，該函數可改變匕味模式，圖 判定范圍并強制轉換控件各組時間信號的動作條件結構是最基本的結構之一，條件結構類似于文本編程語言中的 語句或者 語句。條件結構可以從【結構】子選板中創建，它的圖標及功能如圖所示。條件整相[CaseStructure]包括一個或多個子程序框圖，或分支,結構執行時，僅有程序框圖或分支在執行。敵至睡器接融的直可以是布爾一字符串、談r或枚舉類型r用于確定要執行的分支.右髓單擊結苞邊框，可添加或刪除分支,可使用標簽工具集輸入條件器標簽的值r井閨置每個分支處理的值.圖1-條6件結構在條件結構中，選擇端口相當于 語句中的“表達式”，框圖表示符相當于“表達式”。編程時，將外部控制條件連接至選擇端口上，程序運行時選擇端口會判斷送來的控制條件，引導選擇結構執行相應框架中的內容。在本程序中的控制條件為從判定范圍并強制轉換“？”端口輸出地判斷值。當各組條件滿足時，將執行各條件結構里的程序。每個條件結構里的程序基本相同。用需要點亮的燈與布爾真常量連接，不需要點亮的與布爾假常量連接，而時間顯示器則用一定的值減去輸入的時間量，以實現倒計時的功能，各結構里的程序略有不同，具體程序如圖1-到7圖1-1所0示。第一階段：余數在0至5秒之間，此時東紅和北黃兩個燈點亮，向東方向的時間顯示器東燈顯示為離紅燈熄滅的時間（從到s向北方向的時間顯示器北燈顯示為離黃燈熄滅的時間（從到s圖1-條7件結構第二階段：當北黃燈點亮5秒后，即余數大于5并且小于35時，條件結構2條件滿足北紅和東綠兩個燈點亮向東方向的時間顯示器顯示離東綠通行熄滅的時間（從到）向北方向的顯示離紅燈禁止通行熄滅的時間（從到s圖1-條8件結構2第三階段：當東綠燈點亮30秒后，即余數大于35并且小于40時，條件結構3條件滿足,東黃燈點亮,而北紅未到熄滅的時間，繼續點亮。向東方向的時間顯示器顯示離東黃準備轉換熄滅的時間（從到）向北方向的繼續顯示離紅燈禁止通行熄滅的時間（從到）。

圖1-條9件結構第四階段：當北黃燈點亮5秒后，即余數大于40并且小于70時，條件結構4為假的條件滿足,北綠和東紅兩個燈點亮,向東方向的時間顯示器顯示離東紅（禁止通行）熄滅的時間（從到）向北方向的顯示離綠燈通行熄滅的時間（從到s圖1-1條0件結構3.循4環的設計中的循環結構主要通過和循環實現。這兩種循環的功能基本相同，但使用上有一些差別。循環必須確定循環次數，循環一定次數后自動退出循環；而循環不用確定循環次數，只需要指定退出循環的條件。本次課程設計中循環的次數不能確定，所以就用到了 循環。中的循環相當于語言中的 循環和…循環。循環可以從程序框圖中的【結構】子選板中創建， 循環包括兩個端口：條件端口和重復端口。它的功能、圖標及說明如圖所示。在此課程設計中，用按鍵連接條件端口，當按鍵按下時，循環停止。

While?1^[WhileLoop]重復執行內部的子程序框圖r笛（1條崔（輸入端）接收到特定的布爾值.將布爾值發至whii罐環的條神右髓單擊條件提璘,從快捷萊單中郵直E時停止或直E時筵案也可將錯誤囊器至條崔,右髓單擊笑料r從快捷萊單中算直E時停止或直E時鰥.While?環至少執行一次.圖 循環第二章軟件調試這次所設計的十字路口交通燈有四種運行狀態：狀態1、狀態2、狀態3、狀態4。各種狀態的效果在下文中將會講到。運行狀態，北紅燈亮一，東綠燈亮一，此時往東方向的車輛可以通行，通行時間總共為，向北方向禁止通行，禁止時間總共為 5時間顯示器顯示的為離下一個狀態到來的時間，如圖 所示，東燈顯示器顯示為，表明再過 綠燈將轉變為黃燈，彼時向東方向將禁止通行；北燈顯示器顯示為1表明再過 向北將允許通行。圖2-運1行狀態運行狀態，北紅燈亮一，東黃燈亮一，此時往東方向的車輛準備禁止通行。準備時間總共為，向北方向的車輛準備通過。時間顯示器顯示的為離下一個狀態到來的時間，如圖所示，兩個顯示器都顯示為5表明再過向北方向將轉變為綠燈，向東方向轉為紅燈，彼時向東方向將禁止通行，向北方向將允許通行。圖2-運2行狀態運行狀態，北綠燈亮一，東紅燈亮一，此時往東方向的車輛禁止通行。禁止時間總共為（還有在下一個狀態中體現）；向北方向的車輛允許通行，通行時間總共為0時間顯示器顯示的為離下一個狀態到來的時間，如圖所示，北燈顯示器都顯示為，表明再過 向北方向將轉變為黃燈，彼時向北方向將準備禁止通行；東燈顯示器顯示，表明再過6向東方向轉為綠燈，彼時向東方向將允許通行。圖2-運3行狀態運行狀態4北黃燈亮一，東紅燈亮一，此時往東方向的車輛準備通行，準備時間總共為s向北方向的車輛準備禁止通過。時間顯示器顯示的為離下一個狀態到來的時間，如圖所示，兩個顯示器都顯示為3表明再過向北方向將轉變為紅燈，向東方向轉為綠燈，彼時向東方向將允許通行，向北方向將禁止通行。圖2-4運行狀態運行中按下停止鍵后，程序停止循環，如圖2-所5示：圖2-停5止運行如需繼續運行程序，須單擊工具欄中的【運行】或【連續運行】按鈕。第3章心得總結此次課程設計圓滿結束了，對于我經過努力所得的結果，我感到非常滿意。此次設計以分組的方式進行，每組有一個題目。我們做的是十字路口交通燈系統。由于平時大家都是學理論，沒有過實際開發設計的經驗，雖然上課的時候講過很多關于 的應用，但課后也從沒真正地應用過這個軟件，對它一點都不熟悉，拿到的時候都不知道怎么做。但通過電腦對 進行了幾天的摸索學習，我終于把課程設計做好了，并發現其實 很簡單，很實用。通過這次課程設計我基本學會了虛擬儀器設計的步聚和基本方法，提高了動手能力，增強了理論聯系實際的能力，分組工作的方式給了我與同學合作的機會，提高了與人合作的意識與能力，同時也培養和發展了同學之間的感情，對此我感到非常欣慰。總之，在這次課程設計中我受益匪淺。在這個課程設計中，我真正的感受到了虛擬儀器的優越性，“軟件即儀器”，僅僅在 上寫入一些圖形程序，就可以實現相應的儀器的功能，只需要借助一臺計算機，一個軟件，就可以實現很多儀器的功能，真的很方便！課程設計的過程中，我遇到了不少的問題，但最終我終究還是戰勝困難，取得了成功，接到實驗任務后，我開始構思，翻閱相關書籍，請教同學，設計，調試。在這個過程中熟悉了 的相關的基本操作，回憶了老師上課所講的內容，鍛煉了自學的能力，明確了設計的基本步驟。同時我認識到 的用處之大，