虚拟交通灯控制系统设计(附件)【字数：9946】
摘 要交通灯作为交通控制的组成部分，在现代城市交通系统中也扮演着非常重要的角色。通过虚拟仪器软件LabVIEW设计一种使用软件的交通灯控制系统，可以实现交通灯控制的实验仿真，加深软件开发过程中的理解。本文介绍基于LabVIEW实现的交通灯系统设计，使用红、黄、绿三种颜色灯形成交通灯，根据不同的状态实现各个方向的灯亮和倒计时显示，同时实现行人和车辆的移动，模拟出现实生活中十字路口的运行场景，使得行人和车辆有序通行。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2国内外发展状况 1
1.3课题研究的目的及意义 2
第二章 系统方案设计 3
2.1课题研究思路 3
2.2总体方案设计 3
2.3原理流程图 4
第三章 交通灯系统设计 5
3.1前面板的设计 5
3.2定时信号的产生 5
3.3时间信号的分段 6
3.4程序中所用结构 7
3.4.1循环结构 7
3.4.2条件结构 7
第四章 交通灯系统程序框图设计 9
4.1行人车辆运行部分 9
4.2倒计时显示部分 12
4.3各段时间信号程序 14
第五章 交通灯系统的调试与测试 19
5.1运行状态一 19
5.2运行状态二 19
5.3运行状态三 20
5.4运行状态四 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A 交通灯程序框图 25
附录B 交通灯前面板设计截图 26
第一章 绪论
1.1选题的背景
近年来，在经济飞速发展的情形下，城市化的进程在不断加快，在这期间城市交通所带来的问题也在迅速增长，交通问题开始成为阻碍许多大城市发展的一个普遍问题，其中城市十字路口便是造成交通堵塞的重要问题所在。随着计算机技术的发展，虚拟仪器技术在各行各业有着越来越广泛的应用。虚拟仪器技术的充分利用，使得人们可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
利用图形化编程软件更加有效且方便地解决所遇到的问题。使用LabVIEW编程语言而设计的交通灯控制系统可以模拟实际生活中交通灯的运作场景，红色，黄色和绿色的三色信号灯分别在一段时间内点亮并实现倒计时显示和通行模拟等功能，不仅操作容易可靠性高，并且不需要硬件的支持，设计成本低，有优越的经济效益。
1.2国内外发展状况
如今交通信号灯已经出现在各个交叉路口，为行人和车辆的出行提供了最安全的方式。1868年，英国伦敦的街道便出现了使用红绿两种颜色的煤气照明灯来控制路口通行的情形，这成为了城市交通控制的开端。1914年，美国的许多城市也出现了交通信号灯，与之前所不同的是，交通灯转换为由电力驱动，这与目前已知的交通灯几乎相似。十多年后，英国人创造了基于自动化控制器的交通灯，这成为城市交通管制的起点。
计算机技术的应用为交通控制技术的发展带来了新的机遇，实现了比十字路口更广阔范围内的交通控制系统。二十世纪五十年代，美国出现了自动选择式信号灯，使用模拟计算机和交通检测器实现，而加拿大则在十多年后实现了由计算机控制的信号灯的应用，建立了由计算机控制的交通信号协调控制系统，这也成为了交通控制技术发展史上的重要标志。
在发达国家中，交通控制系统目前已经做到了智能化，不再是传统意义上的交通灯控制系统，而在我国智能交通控制系统则处于刚开始的阶段。一般对于传统的交通灯控制系统而言，交通灯一般采用计时控制，而智能交通灯系统则完美地将各种优秀的技术运用到系统中，使得地面交通系统更加精确和高效。
1.3课题研究的目的及意义
一、对于社会的目的和意义
随着越来越多的城市在不断发展，城市交通问题开始成为阻碍城市发展的主要成因，而交通灯又是每个十字路口所必不可少的且十分重要的，因此设计一种尽可能减少道路拥堵的系统是非常必要和及时的，它能够极大提高人们的出行效率并且给人们的出行带来更好的安全保障。
二、对于学生的目的和意义
通过对于课题的研究，学生需查阅大量的相关资料，不仅可以丰富知识量，而且可以更加加深对之前所学知识的掌握。对于之前而言，多年来对于专业知识的学习都仅限于书本上的理论知识，而这次对于课题的研究，从而使得学生能够自主去研究问题加深对所学知识的理解，通过初期的资料查阅以及后期的软件编写，这样不仅充分的将以往的理论知识结合到了实践操作中，更掌握了自主性学习以及操作的方法。
运用LabVIEW图形化编程语言所设计控制交通灯系统，可扩展功能强大且实现调理清晰，非常适合作为实践去学习和深入研究。
第二章 系统方案设计
2.1课题研究思路
使用基于虚拟仪器技术LabVIEW设计完成交通灯控制系统，实现控制路口交通灯的转变以及倒计时时间的改变，使得车辆和行人有序通行。设计需要信号灯按一定顺序循环点亮，对一组交通灯的运行顺序而言，红灯运行20秒，绿灯运行20秒最后黄灯再运行5秒，以此进行循环。每个周期由四个阶段组成，采用的状态控制逻辑顺序如下：第一阶段：运行时间是20秒，南北方向红灯和东西方向绿灯点亮。第二阶段：运行时间是5秒，南北方向红灯依然点亮而东西方向黄灯点亮。第三阶段：运行时间是20秒，南北方向绿灯和东西方向红灯点亮。第四阶段：运行时间是5秒，东西方向红灯依然点亮而南北方向黄灯点亮。
2.2总体方案设计
本次设计使用LabVIEW进行交通灯控制系统设计，并完成交叉路口处四组红色，黄色和绿色的交通信号灯的转换，从而实现车辆和行人通行，同时还完成倒计时时间的显示从而实现路口交通管理的实用化。在十字路口设置四个不同方向的交通灯，每个方灯分别指挥不同方向行人和车辆的通行。当绿灯亮时，车辆和行人开始通行，当红灯亮时，车辆和行人在人行道后等待禁止通行,当停止键按下时，循环停止，在每个路口相应的交通信号灯点亮时会有倒计时的显示，使得该交通灯控制系统更加好用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2国内外发展状况 1
1.3课题研究的目的及意义 2
第二章 系统方案设计 3
2.1课题研究思路 3
2.2总体方案设计 3
2.3原理流程图 4
第三章 交通灯系统设计 5
3.1前面板的设计 5
3.2定时信号的产生 5
3.3时间信号的分段 6
3.4程序中所用结构 7
3.4.1循环结构 7
3.4.2条件结构 7
第四章 交通灯系统程序框图设计 9
4.1行人车辆运行部分 9
4.2倒计时显示部分 12
4.3各段时间信号程序 14
第五章 交通灯系统的调试与测试 19
5.1运行状态一 19
5.2运行状态二 19
5.3运行状态三 20
5.4运行状态四 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A 交通灯程序框图 25
附录B 交通灯前面板设计截图 26
第一章 绪论
1.1选题的背景
近年来，在经济飞速发展的情形下，城市化的进程在不断加快，在这期间城市交通所带来的问题也在迅速增长，交通问题开始成为阻碍许多大城市发展的一个普遍问题，其中城市十字路口便是造成交通堵塞的重要问题所在。随着计算机技术的发展，虚拟仪器技术在各行各业有着越来越广泛的应用。虚拟仪器技术的充分利用，使得人们可以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
利用图形化编程软件更加有效且方便地解决所遇到的问题。使用LabVIEW编程语言而设计的交通灯控制系统可以模拟实际生活中交通灯的运作场景，红色，黄色和绿色的三色信号灯分别在一段时间内点亮并实现倒计时显示和通行模拟等功能，不仅操作容易可靠性高，并且不需要硬件的支持，设计成本低，有优越的经济效益。
1.2国内外发展状况
如今交通信号灯已经出现在各个交叉路口，为行人和车辆的出行提供了最安全的方式。1868年，英国伦敦的街道便出现了使用红绿两种颜色的煤气照明灯来控制路口通行的情形，这成为了城市交通控制的开端。1914年，美国的许多城市也出现了交通信号灯，与之前所不同的是，交通灯转换为由电力驱动，这与目前已知的交通灯几乎相似。十多年后，英国人创造了基于自动化控制器的交通灯，这成为城市交通管制的起点。
计算机技术的应用为交通控制技术的发展带来了新的机遇，实现了比十字路口更广阔范围内的交通控制系统。二十世纪五十年代，美国出现了自动选择式信号灯，使用模拟计算机和交通检测器实现，而加拿大则在十多年后实现了由计算机控制的信号灯的应用，建立了由计算机控制的交通信号协调控制系统，这也成为了交通控制技术发展史上的重要标志。
在发达国家中，交通控制系统目前已经做到了智能化，不再是传统意义上的交通灯控制系统，而在我国智能交通控制系统则处于刚开始的阶段。一般对于传统的交通灯控制系统而言，交通灯一般采用计时控制，而智能交通灯系统则完美地将各种优秀的技术运用到系统中，使得地面交通系统更加精确和高效。
1.3课题研究的目的及意义
一、对于社会的目的和意义
随着越来越多的城市在不断发展，城市交通问题开始成为阻碍城市发展的主要成因，而交通灯又是每个十字路口所必不可少的且十分重要的，因此设计一种尽可能减少道路拥堵的系统是非常必要和及时的，它能够极大提高人们的出行效率并且给人们的出行带来更好的安全保障。
二、对于学生的目的和意义
通过对于课题的研究，学生需查阅大量的相关资料，不仅可以丰富知识量，而且可以更加加深对之前所学知识的掌握。对于之前而言，多年来对于专业知识的学习都仅限于书本上的理论知识，而这次对于课题的研究，从而使得学生能够自主去研究问题加深对所学知识的理解，通过初期的资料查阅以及后期的软件编写，这样不仅充分的将以往的理论知识结合到了实践操作中，更掌握了自主性学习以及操作的方法。
运用LabVIEW图形化编程语言所设计控制交通灯系统，可扩展功能强大且实现调理清晰，非常适合作为实践去学习和深入研究。
第二章 系统方案设计
2.1课题研究思路
使用基于虚拟仪器技术LabVIEW设计完成交通灯控制系统，实现控制路口交通灯的转变以及倒计时时间的改变，使得车辆和行人有序通行。设计需要信号灯按一定顺序循环点亮，对一组交通灯的运行顺序而言，红灯运行20秒，绿灯运行20秒最后黄灯再运行5秒，以此进行循环。每个周期由四个阶段组成，采用的状态控制逻辑顺序如下：第一阶段：运行时间是20秒，南北方向红灯和东西方向绿灯点亮。第二阶段：运行时间是5秒，南北方向红灯依然点亮而东西方向黄灯点亮。第三阶段：运行时间是20秒，南北方向绿灯和东西方向红灯点亮。第四阶段：运行时间是5秒，东西方向红灯依然点亮而南北方向黄灯点亮。
2.2总体方案设计
本次设计使用LabVIEW进行交通灯控制系统设计，并完成交叉路口处四组红色，黄色和绿色的交通信号灯的转换，从而实现车辆和行人通行，同时还完成倒计时时间的显示从而实现路口交通管理的实用化。在十字路口设置四个不同方向的交通灯，每个方灯分别指挥不同方向行人和车辆的通行。当绿灯亮时，车辆和行人开始通行，当红灯亮时，车辆和行人在人行道后等待禁止通行,当停止键按下时，循环停止，在每个路口相应的交通信号灯点亮时会有倒计时的显示，使得该交通灯控制系统更加好用。
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