课程设计交通灯控制器Word格式.docx

1、主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。3、主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显示电路，选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。4、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。主要参考资料：1 潘松著.EDA技术实用教程（第二版）. 北京：科学出版社,2005.2 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京：高教出版社,2006.3 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003.完成期限 2010.3.12 指导教师专业负责人20

2、10年 3月8日一、总体设计思想1.基本原理计数模块、置数模块、主控制器模块和译码器模块。置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中，计数模块以秒为单位倒计时，当计数值减为零时，主控电路改变输出状态，电路进入下一个状态的倒计时。其中，核心部分是主控2.设计框图图一.交通灯控制系统的原理框图图二.交通灯控制器的流程图1设计思路：在某一十字路口交叉地带，可设计东西走向的道路为甲车道，南北走向的道路为乙车道。甲乙车道的交通灯需按交通法则来依次交替运行。则可设计一个状态循环的逻辑电路。2分析系统的逻辑功能：交通灯控制系统的原理框图如图一所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。

3、秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。图中： TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为45秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。（1）图甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到

4、下一工作状态。（2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。（3）甲车道红灯亮，乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。（4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器进行

5、控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如图二所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定：图二的控制器工作状态及功能控制状态 信号灯状态 车道运行状态S0（00） 甲绿，乙红 甲车道通行，乙车道禁止通行S1（01）甲黄，乙红 甲车道缓行，乙车道禁止通行S3（11） 甲红，乙绿 甲车道禁止通行，乙车道通行S2（10） 甲红，乙黄 甲车道禁止通行，乙车道缓行符号含义：AG=1：甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：甲车道黄灯亮；BY=1：乙车道

6、黄灯亮；AR=1：甲车道红灯亮；乙车道红灯亮；由此得到交通灯控制器的流程图，如图二所示。设控制器的初始状态为S0（用状态框表示S0），当S0的持续时间小于45秒时，TL=0（用判断框表示TL），控制器保持S0不变。只有当S0的持续时间等于45秒时，TL=1，控制器发出制态转换信号ST（用条件输出框表示ST），并转换到下一个工作状态。二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路2、模块设计和相应模块程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity traffic1 is port（clk,sensor1, sensor2, reset : in std

7、_logic; red1, yellow1, green1, red2, yellow2, green2 : out std_logic）;end traffic1;architecture a of traffic1 is type state_t is （st0,st1,st2,st3,st4,st5,st6,st7）; signal state, nextstate : state_t;begin update_stae : process （reset, clk） begin if （reset=1） then state = st0 ; elsif clk event and clk

8、=then= nextstate ; end if ; end process; transitions : process （state, sensor1, sensor2） variable cnt1,cnt2,cnt3,cnt4,cnt5,cnt6,cnt7,cnt8 :integer range 0 to 255; red1 =0; yellow1 green1 = red2 yellow2 green2 if sensor2 = sensor1 then nextstate = st1; elsif （sensor1 = and sensor2 = nextstate when st

9、2 = st3; when st3 =st4; when st4 = st5;= st6;= st4; when st5 = when st6 = st7; when st7 = red1 end case; end a;3、仿真及仿真结果分析仿真图三、结论及心得体会做了一周的课程设计，使我感慨颇多，有关于VHDL方面的，更多的收获是多方面的。VHDL程序设计也不熟炼，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的同学，一起学习。我觉得我对VHDL的一些知识在这个动手的过程中真的是从无到有增长的。一段时间里，我应该不会再如此迷惘。参考资料大庆石油学院课程设计成绩评价表课程名称EDA技术课程设计题目名称交通控制灯学生姓名段萍学号060901140109指导教师姓名职称序号评价项目指 标满分评分1工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。202课程设计质量课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。453创新工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。54答辩能正确回答指导教师所提出的问题。30总分评语：指导教师： 2010年 3 月13 日