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虚拟仪器课程设计

——基于LabVIEW的交通灯设计

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一、课题研究背景和意义

近年来，在快速城市化进程和经济开展的影响下，机动车辆已成为普遍的代

步工具，交通负荷越来越重，交通问题成为困扰许多大城市开展的通病，已成为

日趋严峻的国际性问题。其中，十字路口则是造成交通堵塞的主要〞瓶颈〞。交

通信号灯成为了维护交通秩序的必备工具。交通信号灯的使用有效减小了交通拥

堵维护交通顺畅。

此次课设的题目的是设计交通信号灯。在设计的过程中了解了交通灯的显示

规则，增强了加强交通平安的意识，其次运用已学知识设计信号灯便于更好的掌

握labview软件的使用，培养综合应用所学知识来指导实践的能力。

二、程序设计思路

通过采用基于虚拟仪器的交通灯系统设计，自动控制十字路口四组红、黄、

绿交通灯和四组人行道暗、绿状态的转变，指挥着行人和车辆的平安运行，实现

十字路口的自动指挥和改善交通管理。绿灯亮时，允许车辆和行人通行。红灯亮

时，制止车辆和行人通行，为交通平安提供保障。同时会有时间的显示。

程序采用条件构造，做五个分支，分别对应五种运行模式：

正常运行：在正常运行模式中，再用时钟信号做选择条件做四个分支，实现

交通信号的循环变换，控制逻辑顺序如下：

〔1〕南北红和东西绿〔30秒〕；

〔2〕南北红和东西黄〔05秒〕；

〔3〕南北绿和东西红〔30秒〕；

.z

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〔4〕南北绿和东西黄〔05秒〕；

东西禁行：东西方向亮红灯制止通行，南北方向亮绿灯允许通行。

南北禁行：东西方向亮绿灯允许通行，南北方向亮红灯制止通行。

两向禁行：东西南北方向全亮红灯制止通行。

检修：把信号灯全部熄灭。

在各运行模式中，每个条件构造里的程序根本一样：用需要点亮的灯与布尔

真常量连接，不需要点亮的与布尔假常量连接，而两方向灯的时间显示器则用一

定的值减去输入的时间量，以实现倒计时的功能。

2.1前面板的设计

本设计中前面板需要用20盏灯、4个时间显示器、1个菜单下拉列表、1个

停顿按键即可。其中十字路口的12盏灯，红、黄、各4盏，绿灯12盏，在控件

选板中选择指示灯，将它放在前面板适宜的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的

属性，改变指示灯的大小和颜色，做出一个适宜的指示灯。道理指示灯三个分为

一组，每组都包含红黄绿三种颜色的灯，再用框将每组灯框起来，做成一个交通

灯。在每组交通灯适宜的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器，同样

的方法另做人行道的8盏绿灯灯。并在前面板适宜的位置放置一个控制窗口，用

于选择交通灯的运行模式及控制其开场与停顿，然后设置窗口大小。这样交通灯

系统的前面板就做好了。交通灯前面板设计如下面图1所示。

图1交通灯前面板示意图

2.2单位时间信号的产生

时钟信号用毫秒计时器产生。毫秒计时器计时十毫秒,10毫秒记反应节点加

一，要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用计数值除以100，取商得到以

秒为单位的时间信号。

图2单位时间信号

.z

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2.3时间信号的分段

将所得的时间信号除以每个循环所用的时间70s，取其余数，得到的余数*的

围为0=*70。

当运行模式选择为正常运行时，执行条件构造里为序号0的程序。

当0=*30时，条件成立，执行程序框图中第一个条件构造里面的程序，东

西通行。当30=*35时，条件成立，执行框图中第二