交通灯论文实用3篇

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交通灯论文1

关键词：可编程控制器；中职学校；技能培养

一、案例背景

作为中职院校，电气专业中PLC课程开发的重要性势在必得。通过短短几个月的教学，我发现学生上课很厌烦老师讲课，出于这种原因，睡觉、玩手机和打游戏等现象时有发生。当然，我做了相应的了解，学生反应多数是听不懂，有一部分是没兴趣，还有少数是有兴趣却无从下手。

二、事件回放

在我询问的过程中，一些学生说：“王老师，我们听不懂，没办法啊！”

“你们为什么听不懂啊？”我就问。

当然各种回应都有啦！有的学生说：“没兴趣听，又没用。”有的学生说：“我们不知道该怎么学。”还有的学生说：“太难啦！”

我犹豫了好久，心里琢磨，是自己没讲明白，还是学生基础差，还是课程安排的有弊端？脑子一片空白，我要想办法让学生对这门课感兴趣，知道学习它有什么用，为什么学习这。我想，就这个问题，可不是一个简单的问题，它涉及教学改进、教师教法和学法的问题，作为一个刚上岗的教师，我不敢张扬，不敢大胆去做，因为我是一个刚毕业的大学生。我就开始和前辈们探讨这个问题：“老师，您以前带PCL控制技术课程，有学生睡觉、玩游戏和玩手机，不好好听讲吗？”

“有，这也是我头疼的问题，我也一直想克服这种现象，但是没办法，因为中职生没有明确的学习目标，各个地区普遍都是这种现象。”老师说。

又一次是上课，我说：“同学们，老师今天给你们演示一个PLC控制马路上交通灯的例子。一个城市这么多交通路口，每个路口的交通灯都是利用PLC控制的，它的应用在我们的生活中无处不在。所以你们要从基础好好学，学好以后可以找到一份满意的工作。”通过PLC动画案例和交通灯的事实，有学生点头啦，腰板开始直起来啦。“老师得从最简单的给你们讲，一下是做不到的，得有过程，所以你们好好学习吧，以后同学们都是好样的。”我说。几节课下来，现象依旧存在。“老师，我们要学多久才能达到你刚才给我们看的编出那个交通灯例子的水平？”学生问我。“同学们，不要着急，知识的学习是循序渐进的，一下子不可能成为胖子的。”我说。接下来我就更加犯困、着急。运用什么样的方法才能让学生感兴趣，知道怎么学，为什么要学？心想，学生既然选择了职业学校，作为职业学校的教育者就有责任为他们创造条件，寻找合理的教学方法。

三、反思改进

这是一个教学问题，也是学校存在的需要改革的问题，我真实体会到这个问题的严重性。我反思，该怎样上类似PLC专业技能课呢？开始我自己觉得教学没问题，但是教学是为了教会学生，主人是学生。后来我寻思，将PLC课程分模块上，类似技能工种的等级划分。我们在学生不同的年级开展不同阶段的课程，必须一体化教学，一定要有“在做中学，在学中做”这种理念。那么我们将PLC课程分为PLC控制技术1、PLC控制技术2、PLC控制技术3、PLC控制技术4四个层次的学习，那么就需要四个阶段学习。PLC控制技术1就是初学者对PLC基本原理及基本指令的熟练掌握，并配有实际的控制对象；PLC控制技术2就是对PLC功能指令的熟练掌握，并配有实际的控制对象；PLC控制技术3就是中断、通讯等的熟练掌握，并配有实际的控制对象；PLC控制技术4就是我们机电一体化控制技术。这样我们分层次学习，并有实际操作对象应该是我们技能课程的发展趋势。

以上是我在几个月教学中体会到的，也是通过教学中遇到的问题琢磨出的一套专业技能课的方法，当然和我上大学时候的教学方法是有联系的，但不完全一样。这种方法没有试验，只能在今后的教学中慢慢实验。接下来如何改进，是我应该在后期上课发现与反思的。

书到用时方恨少，事非经过不知难。以上这3篇交通灯论文是来自于山草香的交通灯论文的相关范文，希望能有给予您一定的启发。

交通灯论文2

关键词：单片机；仿真；案例教学；教学改革；电子竞赛

单片机是一门综合性、实践性极强的课程。单片机的概念多、专有名词多、内容抽象、指令丰富，且软、硬件发展很快，新器件不断，故相当多的学生在学习单片机时感到郁闷，实际使用不知如何下手，不能真正掌握单片机技术。因此，如何安排教学内容，使学生既能了解新技术又能对单片机的应用技术融会贯通；如何设计教学方法，激发学生的学习兴趣，真正理解和掌握单片机技术，是在单片机教学中需要解决的问题。针对教学对象的特点和课程特点，我们提出了“案例教学”的教学理念，以达到创新人才的培养效果[1]。

一、单片机教学的现状和存在的问题

（一）传统的理论教学环节

教师上理论课时，先讲述单片机的理论知识，如讲述单片机的概述与发展，单片机的内部结构，指令系统及I/O接口电路，而讲述单片机实例的课时比较少，达不到理想的效果，并且学生在学理论知识时，只是处于被动接受知识的一方，调动不了学生的主观能动性，学生对单片机知识的学习会感到很盲目，从而对这门课程产生不了很大的兴趣。

（二）传统的教学实践环节

教学实践环节分为实验教学环节和课程设计环节两部分。实验教学环节一般采取单片机实验箱，学生做实验时根据实验连线步骤连接好硬件电路，下载现有的实验程序，得出实验结果，一般只能起一个验证过程的作用，学生缺乏对整体电路的设计，也缺乏修改硬件电路和软件程序的机会，从而不能真正锻炼学生的动手实践能力。课程设计环节，对于设计一个单片机应用系统，要涉及到很多的单片机的专业知识，很多同学只是在网上下载一些实例，按照资料设计硬件电路图，复制其程序生成HEX文件，然后联调就基本仿真通过。如果要求他们改变或增加一些功能设计，很多同学基本完成不好，主要原因是他们还没有基本没有搞懂对应的知识。

二、单片机课程仿真案例教学的实施

（一）单片机案例教学简介

单片机案例教学就是将单片机课程所要求掌握的基本知识点、基本原理和方法都溶入到包含这些原理的实际项目例子的讨论与讲解之中，基于项目开 山草香…发的过程来组织教学内容[2]。

（二）单片机案例确定

经过教研室教师对单片机案例进行设计，将单片机的基本知识点都包含到以下几个案例中。单片机案例从难易程度暂分为三个阶段，分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段。第一阶段为初级阶段，基本掌握单片机的I/O口的使用，学生比较容易掌握，而且容易提高学生的兴趣。第二阶段为中等难度阶段，需要掌握单片机与各常用接口电路的应用。第三阶段比较难，涉及到的传感器驱动程序比较复杂。

（三）单片机课程仿真案例具体实施

1.教师进行具体案例任务的确定，并确定相应的单片机知识点，针对各个具体的案例，老师进行设问。同时，课前将下一堂课的案例材料发给学生，要求学生熟悉每一个案例的材料，针对设计的问题进行分小组思考和探讨。

2.在课堂教学组织方式上，每次教学过程均围绕一个案例进行各教学环节的组织，以任务目标为主线，结合相应案例对各相关知识点和技能点进行讲解，引导学生思考并提出相应的解决方案，激发学生的主观能动性和创新能力，学生在学习过程中以小组为单位，每组针对任务和要求进行分析，并对实现的方案、硬件电路和软件功能设计。最后，由老师进行总结和评价，指出案例所涉及的理论知识及其应用方法，就学生提出的问题进行解答[3，4]。

3.将实践教学环节溶入课堂教学，学生实践环节以课堂教学任务为对象，利用PROTEUS仿真软件绘制硬件电路图，用KeilC软件进行软件程序的编写，然后进行联合仿真调试。教师对学生调试过程中的重点、难点以及学生操作过程存在的问题进行实时点评，并要求学生在已经实现的硬件电路和程序的基础上，进行适当修改。

4.具体仿真案例教学的举例———交通灯案例分析。

第一，确定具体任务和要求：设置东南西北四个方向红、绿、黄共12个（或者6个，其中东西一组，南北一组）LED信号指示灯，南北方向的绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，东西方向的红灯亮30秒，然后南北方向红灯亮30秒，东西方向绿灯亮27秒，黄灯闪烁3秒，依次循环，数码管倒计时显示，当出现紧急情况时，四个方向交通灯全部为红灯。要求利用并行接口芯片8255扩展设计相应的硬件电路、软件流程图和程序。

第二，确定交通灯案例的相关单片机知识点为：并行I/O接口芯片与单片机的接口电路设计，以及其相应的8255的驱动程序，定时器和中断程序，数码显示电路和按键电路驱动程序等。

第三，针对交通灯案例老师准备的问题：问题1：为什么设计黄灯和黄灯闪烁如何实现？问题2：倒计时1秒应该如何实现？问题3：紧急情况用什么来实现？单片机交通灯仿真图如图1所示。图1中南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。P1口提供南北方向的段码，P2口提供东西方向的段码，分别提供南北方向和东西方向数码管的位码，分别提供6组交通指示灯。

三、单片机课程仿真案例教学的考核

单片机案例教学考核方法是课程教学的最后环节，它直接检验单片机教学的效果。随着教育教学改革的不断深入，变应试教育为素质教育，《单片机原理及应用》的考核应注重考核学生的实践和创新能力，该课程的考核一般采取开卷考试、实验成绩和平时成绩相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%，主要包括学生的考勤、作业、随堂测试以及课堂表现和回答老师的提问情况等。实验成绩占30%，主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力，在完成基本的实验任务时，然后根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占50%，主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。

四、结束语

文章针对传统单片机教学过程中存在的不足提出了单片机案例教学方法，将单片机的理论知识融入到实际的案例中去，在讲述案例的同时插入理论知识的讲解，这样充分调动了学生的学习兴趣，增强了学生对单片机的综合应用能力。基于单片机案例教学已取得了较好的效果，对学生参加各类电子设计竞赛和毕业论文设计具有较大帮助。

参考文献

[1]孙军业。案例教学[M].天津：天津教育出版社，2004.

[2]陈锟。单片机课程案例教学的思考与探讨[J].中南民族大学学报，2008（27）：10-12.

[3]李冰。单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学，2014（17）：101-103.

[4]陆旭明，缪建华。项目化课程教学改革探索[J].江苏技术师范学院学报，2010（3）：79-84.

交通灯论文3

关键词 机器视觉；智能交通；实时配时

中图分类号TP319 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0050-03

0 引言

随着计算机技术和视频技术的发展，基于机器视觉的检测技术已经应用于交通监测系统，本文通过计算机视频检测技术实时检测十字路口各车道车辆的排队长度，根据路口的实际候车队列分布情况，对交通灯采取实时动态的配时控制方案。最大程度的利用绿灯时间，避免绿灯时间的浪费和路口候车时间的增加，有效缓解交叉路口的交通拥堵。

1系统总体设计方案

本设计方案分为视频图像采集、数字图像处理、交通灯信号控制3个部分。图像采集利用安装在交叉路口四个方向的摄像头采集车裂排队长度的实时图像，并对图像数据数据进行存储和传输；图像处理利用数字信号处理器（DSP）进行实时处理，并通过图像预处理、图像分割和设置虚拟框实时分析计算交叉路口路口车列的排队长度；信号控制以车列排队长度作为输入值对时间进行动态实时分配。控制器采用可编程控制器（PLC）作为控制核心，根据接收到各个路口车辆排队的长度信息，实时配时地智能化控制交通灯。

2 基于图像的车辆队列长度检测

路口视频图像的采集

图像传感器采用数字COMS摄像头，CMOS应用半导体工业常用的MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，包括信号读取电路、图像信号放大器、光敏元件等，节省了加工晶片所需负担的成本和良率的损失；采用COMS芯片的摄像头成本很低，并且数字摄像头的并行接口可以很好的与DSP的并行I/O接口连接，数字COMS摄像头获取路口图像，缓存在COMS传感器内存RAM中的数字图像。

基于图像的车辆队列长度检测

1） 检测原理

车辆排队队列长度检测是实时配时智能控制的基础，本设计采用数字信号处理器DSP处理图像，并先通过图像预处理，使图像的帧灰度化；通过canny算子对降噪滤波后的图像进行边缘检测，获得完整的车辆队列的轮廓边缘；最后在轮廓图上设置虚拟框分析并计算路口车辆的排队长度。

2） 车辆排队图像的预处理

图像的预处理包括帧灰度化和去噪。数字图像处理器DSP接收缓存在COMS传感器内存（RAM）中的数字图像，在DSP中，对原始图像数据进行位图格式转化，将图像转换为BMP格式，并进行灰度转化。为了提高后续处理效果，采用3×3滑动窗口中值滤波进行去噪处理，较好保存图像边缘。

3） 基于canny算子的车辆边缘检测

本方案采用了canny边缘检测方法，检测到车辆的边缘轮廓。对先期处理过的图像采用canny算法，能够清晰的寻找到图像中的车体边缘。

信号配时方案设计

配时方案的设计不拘泥于延误时间或者绿信比等参数的降低，任何一种方法也不能说是绝对的最优，更重要的是涉及到交通安全。设计时，我们针对应用最广泛最常见也是最常见的交叉路口，综合分析左转的车辆，排除右转车辆，将交叉路口分成8个相位。

1）绿灯浪费时间

在十字路口任意相位，不同时刻等候车队长度是变化的，各相位车队长度随机性很强。而每个周期都遵循没有绿灯浪费时间的规则，则可以保证总通行时间仍然是最小的。综合其他相位和优先相位，对于其他相位，应尽量多放行，但不多给时间；对于优先相位，确保没有绿灯浪费时间。

2）同时开放两个不冲突相位

本方案是固定当开放一个方向的相位时，此时可选取与之不冲突的相位进行同时开放，保证一直是两个不冲突相位同时开放，从而充分利用了绿灯时间。由于右转车流不与其他车道交通流发生冲突，故在此不作考虑。

3）信号周期

5）算法过程描述

（1）判断周期开始。若是周期起始，则根据各相位车列排队计算本次周期时长，若时长大于约束值，则使周期时长等于约束值（120s）跳到步骤3；

（2）若非周期开始，排除此次周期已通过的优先相位；

（3）对比各相位车列排队长度，找出最大相位，使最大相位优先通过；

（4）比较与本次相位配皮的三个相位，确定2或3个通行相位，分配好时间依次开放，其时间总和应等于最大值相位开放时间；

（5）某一绿灯绿灯时长结束前，若此次周期结束则跳入步骤1，若没有结束则跳入步骤2，循环执行。

6）系统整体复位功能

一旦系统出现混乱的状态，如冲突相位同时开放，则人工启动复位键，使系统从开始状态重新运行。

4 交通灯控制仿真

为进行交通信号的配时与优化，并分析路口的通行能力以及协调控制，本文采用了Synchro软件仿真。通过Synchro软件对初始数据进行仿真，输出各车道的评价参数和95th的各车道队列长度，同时输出各车道的评价参数，与优化前的参数作对比。

1）有效反应十字路口的通行能力有多种指标，通过对十字路口的车辆总延误、行程时间和平均通行速度以及车辆燃油消耗率的模拟仿真来对比改造前后的十字路口通行能力。（如图6所示）；

参考文献

[1]贺晓锋，杨玉珍，陈阳舟。基于视频图像处理的车辆排队长度检测[J].交通与计算机，2006，24（5）：43-46.

[2]赵亚妮，张环。单交叉路口智能控制方案的设计与仿真[J].科技信息，2008（18）：37-39.

[3]崔岩。基于视频的智能交通灯控制系统研究[D]：[硕士学位论文].辽宁：辽宁科技大学，2011.

[4]隋晓庆，朱茵。基于Synchro的丁字路口交通分析及仿真[J].中国人民公安大学交通管理工程系，2010.

[5]张立成，蒋楠，杭亦文，张阳，骆蔓。基于视频控制的智能交通灯[J].电子测量技术，2011，34（6）：30-33.

[6]吴慎将，李党娟。智能交通灯控制器的设计[J].中国科技，2010，29（11）.