(完整版)基于FPGA的智能交通灯的设计毕业设计
FPGA课程设计 交通灯控制电路的设计
交通灯控制电路的设计
1. 设计原理
交通灯控制电路的原理框图如图3.3所示。其中,clkgen是分频器,将EDA实训仪主板提供的20MHz的主频经20000000分频后,得到电路所需的1Hz(秒)时钟。Cnt10de(两个)是十进制减法计数器,产生道路东西和南北通行和禁止的倒计时时间。Contr是控制电路,控制整个系统的工作。控制器接收倒计时的结果,当倒计时归0时,改变电路的控制模式,输出倒计时的初始时间和交通灯亮灭控制信号。
图3.3 交通灯控制电路的原理框图
2. 设计要求
①用EDA实训仪上的4只八段数码管分别显示道路东西和南北通行和禁止的倒计时时间。
②能设置道路东西和南北两侧通行和禁止的倒计时时间,最大设置时间为99秒,最小设置时间为1秒。
③交通灯用红、绿、黄三种发光二极管(LED)显示控制的结果。
④红、绿、黄灯显示的次序应符合实际交通道路控制的要求。
图2 交通灯控制电路的原理图
图2是我们小组本次实训设计的交通灯控制电路的逻辑原理图。
交通灯工作的四种工作状态方式如下:
工作状态一:东西——红——倒计时:20 → 4 (秒)
南北——绿——倒计时:16 → 0 (秒)
工作状态二:东西——红——倒计时: 3 → 0 (秒)
南北——黄——倒计时: 3 → 0 (秒)
工作状态三:东西——绿——倒计时:16 → 0 (秒)
南北——红——倒计时:20 → 4 (秒)
工作状态四:东西——黄——倒计时: 3 → 0 (秒)
南北——红——倒计时: 3 → 0 (秒)
(以上四种工作状态循环进行)
1系统软件设计分析
单片机课程设计-智能交通灯(完整版)
单片机课程设计报告
交通灯
这个是我亲自做过的保证能用!希望对大家有所帮助!但是不要照抄照
搬哦!
智能交通灯控制系统设计
摘要
近年来,随着我国国民经济的快速发展,我国机动车辆发展迅速,而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后,交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今计算机和自动控制技术,有效地疏导交通,提高城镇交通路口的通行能力,减少交通事故是很值得研究的一个课题。目前,国内的交通灯一般设在十字路口,在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。
关键词:
AT89S51,交通规则,交通灯,车流量控制
1.设计目的:
1、通过交通信号灯控制系统的设计,掌握80C51传输数据的方法,以控制发光二极管的亮与灭以及数码管的显示;
2、用80C51作为输出口,控制十二个发光二极管熄灭,模拟交通灯管理.
3、通过单片机控制设计,熟练掌握汇编语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提高动脑和动手的能力;
4、完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试。
2.设计内容和功能:
交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时,令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭。用8051做输出口,控制十二个发光二极管燃灭,模拟交通灯管理。在一个交通十字路口有一条主干道(东西方向),一条从干道(南北方向),主干道的通行时间比从干道通行时间长,四个路口安装红,黄,绿,灯各一盏;如图所示:
1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求东西方向(主干道)车道和南北方向(从干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,时间可设置修改。
智能交通灯-毕业设计-论文正文
摘要
本系统主要介绍了以89C51单片机为核心的新交通控制控制系统的设计。这个系统采用手动控制,定时控制,无线遥控和实时控制。实时控制是交通控制中的一种较新颖且有效的方法,该方法应用最优控制理论中的控制思想,动态、实时地控制当前绿灯时间,在保证交通安全的前提下最大限度地提高了交通效率。
系统主要包括软件和硬件两个部分。硬件部分:CPU主控部分电路,交通灯信号的输出和驱动电路,车辆检测出入,键盘及显示电路,时钟电路,通信电路。CPU是整个交通灯信号控制机的核心部件,通过它来控制个电路以实现信号机的各种功能。交通信号输出电路是把主机的交通灯控制信号送驱动器,控制交通灯的状态。时钟电路是为了显示车辆通行的剩余时间。通讯是主机和中央监控系统、路口基站和信号驱动部分的通讯。键盘主要设置控制方式和各个参数。软件部分主要是协助硬件完成各项功能。关键词:89C51,定时控制,遥控
目录
1 概述 (1)
1.1城市交通的作用 (1)
1.2国内外交通系统发展现状 (2)
1.3我国交通中存在的主要问题 (2)
1.4城市交通解决的主要途径 (3)
1.5论文研究的主要内容 (4)
1.6系统的主要特点 (4)
2 交通信号控制系统的研究 (5)
2.1城市交通控制系统概述 (5)
2.2交通规则介绍 (5)
2.3常用交通标志简介 (6)
2.4交通信号控制硬件设备简介 (7)
2.5交通信号控制系统信息传输系统简介 (7)
2.6信号控制方式的分类 (7)
2.7交通信号控制原理 (8)
3 交通控制方案设计 (9)
3.1系统设计目的 (9)
FPGA课程设计交通灯信号控制器的设计报告
交通灯信号控制器的设计报告
学院
专业
班级
学号
姓名
交通灯信号控制器的设计
1、实验目的
(1)熟悉QuartusⅡ/ISE Design Suite/ispLEVER软件的基本使用方法。
(2)熟悉GW48-CK或其他EDA实验开发系统的基本使用方法。
(3)学习和掌握Verilog HDL过程区块语句、if条件语句、case 选择语句、for循环语句和元件实例化语句等的综合使用。
(4)学习计数器、分频器、选择器等Verilog HDL基本逻辑电路、动态扫描显示电路和状态机控制电路的综合设计应用。
2、实验要求
设计并调试好一个十字交叉口的交通灯信号控制器,要求为:(1)设置两个开关SW1、SW2,其中固定开关实现交通警察人为监督交通秩序和无人自动控制交通秩序之间的切换,默认开关置于高电平端,为自动控制模式—交通灯按事先的规定工作,开关置于低电平时,为人为监督控制模式(交通灯不再工作)。点动开关SW2用于整个系统的总复位,如系统出现故障,则需要总复位。
(2)当交通灯处于无人控制自动状态时,若方向灯1绿灯亮,则方向2红灯亮。计数55s后,方向1的绿灯熄灭、黄灯亮,再计数5s后,方向1的红灯亮,黄灯灭,同时方向2的绿灯亮,然后方向2重复方向1的工作过程,这样就实现了无人自动控制交通灯。有关控制的定时使用倒计时方式,计时过程用数码管显示。
3、总体设计思路
3.1系统组成
交通灯控制器拟由单片的CPLD/FPGA来实现,结合设计任务要求和确定的实现方案,按照自顶向下的层次化设计方法,整个系统可分为6个模块组成。
智能交通灯的毕业设计
太原科技大学
毕业设计(论文)任务书化学与生物工程学院机电一体化专业10级3班设计人(作者):徐今
同组人:徐今吉武师海斌韩志刚
王煜贺斌兰晓江邢超斌一.毕业设计(论文)题目: 智能交通灯
二.原始数据(材料):
(1)单片机LED灯显示设计
(2)用实验室模块演示
(3)软件protus仿真演示
(4)亚龙实验平台
目录
摘要------------------------------------1 AT89C51单片机简介----------------------2
一、设计目的---------------------------4
二、设计目标---------------------------4
三、设计任务---------------------------5
四、设计内容---------------------------6 (1)指示灯燃亮的状态----------------------6(2)设计并绘制硬件电路图。-------------7(3)设计程序流程图---------------------8(4)编程-------------------------------9
五、交通管理方案----------------------10
六、结束语----------------------------11
七、参考文献--------------------------13
摘要
交通在人们生活中占有重要地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量,提高道路通行能力,减少交通事故,有明显的效果。近年来,随着科技的飞速发展,单片机的应用不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新和自动控制的单片机应用系统中。单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。
基于FPGA的交通灯控制电路设计
基于FPGA的交通灯控制电路设计
本文介绍了一种基于FPGA的交通灯控制电路设计。交通灯控制是城市交通管理的一个重要部分,它有助于维护交通秩序,减少交通事故,提高交通效率。在本电路设计中,我
们使用FPGA作为主控制器,并通过数码管、按钮和LED模块与外部交互。同时,我们还采用了状态机设计方法,以实现灵活的控制逻辑和连续的动态过渡。
首先介绍了本电路设计的硬件设计。在本设计中,我们使用了FPGA作为主控制器,数码管用于显示当前状态,按钮用于进行手动控制,LED模块用于显示当前灯颜色。在硬件
设计中,我们通过适当的寄存器和时钟模块,实现了稳定的时序控制和同步操作。
接着,我们介绍了本电路设计的软件设计。在软件设计中,我们采用了状态机设计方法,将交通控制逻辑分为多个状态,通过状态间的转移完成交通灯的切换控制。具体地,
我们将交通灯控制状态划分为三种:绿灯、黄灯和红灯。在每种状态下,我们通过计数器
和状态转移条件来实现精确的时间控制和灯颜色的自动切换。同时,为了提高控制的灵活性,我们设计了手动控制模式,让用户可以通过按钮手动切换交通灯状态。
最后,我们介绍了本电路设计的实现结果。在实现过程中,我们使用了Quartus II软件进行综合、布局和验证,并将设计的电路下载到FPGA开发板上进行实验。实验结果表明,本交通灯控制电路设计实现了稳定、灵活和精确的交通控制,能够满足不同的交通道路需求。
综上所述,本文介绍了一种基于FPGA的交通灯控制电路设计,通过硬件和软件设计,实现了稳定、灵活和精确的交通控制。该设计可以为城市交通管理提供帮助,为交通事故
课程设计(论文)基于fpga的交通信号灯设计
基于FPGA的交通信号灯设计
摘要:该设计是针对交通信号灯控制器的设计问题,采用EDA技术实现的交通灯控制电路的设计方案。本设计有效的克服了传统的交通灯控制的缺点而采取自上而下的设计思路。该设计在软件QuartusⅡ9.0下应用硬件描述语言VHDL语言完成设计文件,并对其进行了功能仿真和时序仿真,且给出了相应的仿真结果,绘制出了具体的逻辑电路,最后将其下载到Alter公司生产的CycloneⅡ系列的EP2C8Q208开发板上进行逻辑验证,实现软件和硬件的安全连接,达到了对交通灯的自动安全控制的目的。
关键字:交通灯控制;EDA;VHDL;QuartusⅡ;EP2C8Q208
Traffic control lights design based on FPGA Abstract:The design is for traffic signal controller design issues based on EDA technology for traffic light control circuit design. This design effectively overcome the traditional traffic light control weaknesses and take a top-down approach to design. The design in software QuartusⅡ 9.0 under hardware description language VHDL complete design documents go on functional simulation and temporal simulation,it draws out the specific logic circuits and giving the simulation results, and last download it to Alter corporate production of CycloneⅡseries of EP2C8Q208 Development Board for logical validation, it implement software and hardware security connection and reached the traffic lights of automatic safety control purposes.
基于FPGA的智能交通信号灯的设计
基于FPGA的智能交通信号灯的设计
智能交通信号灯是一个重要的交通设施,能够引导道路上的交通流动,提高道路交通的效率和安全性。传统的信号灯系统通常是固定的时间间隔
来控制交通流量,但是这种方式无法根据实际道路情况做出灵活的调整,
并且无法提前预测交通拥堵的情况。基于FPGA的智能交通信号灯设计可
以利用其高度可编程的特性,结合实时数据分析,实现智能的信号控制系统。
首先,设计智能交通信号灯需要采集道路上的实时交通数据。可以利
用传感器、视频监控等技术,获取车辆的数量、速度、流量等信息,以及
行人的行走情况。这些数据将作为信号灯系统的输入,用于实时分析和控制。
其次,设计一个智能交通信号灯的控制算法。基于FPGA的灵活性,
可以采用神经网络、遗传算法等方法,对采集到的实时数据进行分析和预测,进而生成相应的信号控制策略。通过实时调整信号灯的绿灯时间,根
据交通流量的情况的不断优化信号灯的控制算法,进一步提高交通效率。
接下来,利用FPGA实现智能交通信号灯的控制系统。FPGA具有高度
可编程的特性,可以根据设计需求进行灵活的硬件设计。使用HDL语言
(如Verilog或VHDL)来编写信号灯控制逻辑,并通过FPGA进行硬件设
计与实现。FPGA还可以与传感器、通信模块等其他硬件设备进行连接,
实现与外部数据的交互。
最后,进行实际的实验和测试。将设计好的智能交通信号灯系统应用
于实际的道路交通场景中,收集实际使用情况下的数据,进一步改进和优
化系统性能。通过实验和测试,可以验证智能信号灯系统的可行性和实用性,并对系统进行改进和完善。
基于FPGA的智能交通控制系统的研究与设计
基于FPGA的智能交通控制系统的研究与设计
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
个人收集整理勿做商业用途
毕业设计说明书(论文)
作者:学号:
系:信息工程
专业:通信工程
题目:基于FPGA的智能交通控制系统
的设计与实现
指导者:
(姓名)(专业技术职务)
评阅者:
(姓名)(专业技术职务)
2012 年 6 月吉林
交通灯是城市交通监管系统的重要组成部分,对于保证机动车辆的安全运行,维持城市道路的顺畅起到了重要作用.随着车辆的日益增多,交通问题将日趋严重。可通过多修建道路或限制车辆的办法来解决,但道路的增加是有限的,而限制车辆会使汽车及其相关产业受到压制。目前,发达国家的交通主要是向智能化交通方向发展。如给汽车装上导航仪等办法,充分利用电子设备提高现有道路交通系统的运输能力。交通灯是管理城市交通的重要工具,交通灯对道路交通流的影响近年来引起广大学者的广泛注意。
本论文在EDA技术的基础上,利用FPGA的相关知识设计了智能交通灯控制系统,整个设计系统通过Max+PlusⅡ软件进行了模拟仿真,验证了设计的交通信号灯控制电路完全可以实现预定的功能,具有一定的实用性。
关键词: 智能交通灯;EDA技术;FPGA;Max+PlusⅡ
Title The design of Intelligent Traffic Lights Based on FPGA
Abstract
The traffic lights in urban traffic control system plays an important part
基于FPGA技术的流量分析交通灯系统设计
被检测车辆数 的增减而进 行相 应的变化 ;两个 走 向 的绿 灯 时 间 随 车 辆 比 的变 化 而 变 化 , 能够 在较大程度 上满足实时监控 智能配分 的要求 。 测 装 置 的设 计 : 在 实 际城 市 设 计 中 ,大 多 十 字 路 口车 道 是 双 向设计 ,在计算某一车 道车辆数 目时需要排 除 另 一车 道 逆 向行 驶 的 车 辆 以实 现 单 向计 数 。
在 车辆检测 装置 的中 ,可 以用 三个光 电开 关 排着长 队在等红灯 ,至使十分宝贵 的十字路 口 实现 这一 功能 ,如 图2 ,汽车 由南 向北行驶 , 空 间被 较长时 间闲置。不合理 的交通灯控制系 首 先经过 光 电开 关 l ,则产生 一次 中断 ,打开 统 , 已 经 成 为 阻碍 城 市 道 路 交 通 发 展 的 一 个 瓶 计数 开关,此后 同时经 过光一 电开关2 和3 时, 颈。 产 生两个 中断 ,使计数 器加 l 。光 电开关2 ,3 二、自适应红 交通灯检测方案 相距1 . 5 米 为 宜 , 以 避 免 非 机 动 车 辆 和 违 反 交 方案要求能够据 车辆 的实际数量 ,及时调 通 规 则 的 行 人 造 成 的 误 计 数 。 经 过 光 电开 关 4 整 交通灯 的红 绿灯 周期 ;根据 两个走 向车辆 实 时 , 产 生 的 中 断 则 跳 出 计 数 程 序 。 这 样 便 可 以 际车流量 的变 化情 况 ,实 时地调整两个走 向的 避 免 逆 向 行 驶 的 汽 车 造 成 的 误 计 数 , 如 图 2 所 绿 灯 时 间 。 能 够 有 效 的提 高 十 字 路 口红 绿 灯 的 不 a 效率 。具体 实施方案可 以这 样:在十字路 口的 三 、F P G A 系统设计
毕业论文---智能交通灯控制系统设计[1]
目录
摘要 (2)
第一章概述 (3)
交通灯的发展及现状 (3)
1.2 单片机说明 (3)
第二章智能交通灯的设计原理 (6)
2.1 智能交通灯的设计框图 (6)
智能交通灯的设计方案及改良措施 (6)
第三章智能交通灯电路设计 (6)
控制器的系统框图 (7)
智能交通灯控制系统电路图......................... 错误!未定义书签。工作原理.. (8)
第四章智能交通灯软件系统设计 (14)
4.1 智能交通灯的软件设计流程图 (14)
4.2 程序源代码 (14)
第五章智能交通灯方案的仿真 (14)
小结 (18)
致谢词 (18)
参考文献 (18)
附录 (21)
附录A:智能交通灯控制程序: (21)
摘要
本文介绍的是一个基于PROTEUS的智能交通灯控制系统的设计与仿真,系统根据交通十字路口双车道车流量的情况控制交通信号灯按特定的规律变化。
本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析,指出了现状交通灯存在的缺点,并提出了改良方法。智能交通灯控制系统通常要实现自动控制和在紧急情况下能够手动切换信号灯让特殊车辆优先通行。本文还对AT89C51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍,同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。最后利用PROTEUS软件,通过其平台对交通灯控制系统进行了仿真,仿真结果说明系统工作性能良好。
关键词:PROTEUS、AT89C51单片机、智能交通灯;
第一章概述
中国车辆数量不断增加,交通管制的工作量越来越大,利用电脑代替人进行高效交通管理是必然的发展趋势,而让电脑控制的交通灯拥有类似人类的感知智能,具有很强的现实意义,比方通过摄像机让交通灯控制系统获得视觉感知功能,就可以代替人类的眼睛,使系统根据所“看到”交通情况自适应改变管制策略,提高了交通管理的自动化水平,使得交通更高效、更顺畅。
基于FPGA的交通信号控制系统设计
• 146
•
本文设计的交通信号控制系统主要由交通信号主控制模块、时钟模块、译码器模块、倒计时模块、LED 灯模块、红外线车流量检测模块等组成。利用红外线对交通路口的车流量进行检测,设置潮汐车道,通行时间分时段控制,采用硬件描述语言Verilog HDL 编写交通信号控制系统的各个模块的程序,并在Quartus Ⅱ开发平台上进行编译、仿真,最后下载到FPGA 芯片上。结果表明,该交通信号控制系统满足设计要求,能够实现对信号灯的高峰期,平缓期以及低谷期进行配时,并能实现潮汐车道工作模式。
现阶段我国国内的城市发展突飞猛进,伴随而来的交通问题也日渐明显。如何设计既合理有效,又能随交通需求不断变换的交通控制系统也是常被研究的课题。国内外均有对潮汐车道进行设计的案例,典型的案例在美国金门大桥,拉链车规范潮汐桩位置来缓解不同时段交通的压力。
基于FPGA 为基础的交通控制器具有较高的稳定性能、更快的运算速率、更简短的设计周期诸多优点。利用FPGA 的设计了交通信号控制系统,可以根据车流量的信息改变潮汐车道通行方向,根据24h 的变化而调整信号灯的亮灭时间,整个设计系统由Quartus II 软件模拟仿真,并下载到EP1C3T144型号的FPGA 芯片中进行硬件的测试,验证了设计的交通信号控制系统可以实现预定的功能,具有一定的实用性。
1 交通信号控制系统的硬件设计
1.1 总体框架
设计主要由交通信号FPGA 主控制模块、红外线传感器车流量检测模块、时钟模块、译码器模块、倒计时模块、LED 灯模块等组成。总体框图如图1
《FPGA系统设计》实验报告》交通灯控制系统的设计实验
《FPGA系统设计》实验报告》交通灯控制系统的设计实验
一 .实验目的
了解交通灯及控制系统的控制及其显示模块。
二.实验要求
1.交通灯从绿色变成红色时,要经过黄色的过渡,黄色灯亮的时间为5秒:
2.交通灯从红色变成绿色时,不要需要经过黄色灯的过渡,直接由红色变成绿色,绿色灯点亮的时间为25秒,红色灯点亮的时间为20秒;
3.各种灯点亮时,要实现时间的倒计时显示。
三.实验操作步骤
假设十字路口的方向为xy两方向,对两个方向需要两个控制模块来控制交通灯的点亮,还需要时间倒计时显示,即需要显示模块,因此系统的总设计模块图由三大模块组成,分别是xy两方向的控制模块,显示模块。其中显示模块又由三个子模块构成,分别是数码管选择模块,数据分配模块,数码管驱动模块。
控制模块的设计
控制模块是控制系统的核心部分,它实现了交通灯的三种颜色的交替点亮和时间倒计时的控制。
x方向控制代码如下:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE .STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CORNA IS
PORT (CLK:IN STD_LOGIC;
R,G,Y:OUT STD_LOGIC;
TIMH,TIML:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));
END CORNA;
ARCHITECTURE CORNER OF CORNA IS
TYPE RGY IS (GREEN,YELLOW,RED);
BEGIN
PROCESS(CLK)
VARIABLE A:STD_LOGIC;
基于FPGA的交通灯课程设计报告
摘要
本实验为自主选题设计实验,实验选择具有倒计时显示功能的红黄绿三色交通设计,实验中采用VHDL 作为设计功能描述语言,选用Altera公司的EP1K30144-PIN TQFP最为主控芯片,实验报告中简要介绍了FPGA器件,并给出了设计原理图,详细的介绍了交通灯的设计流程,实验报告中还附有实验代码实验结果照片图。
Abstract
This experiment designed for independent choice experiment, experiment choice which has the function of the countdown display red yellow green traffic design, description language (VHDL as design function is applied in the experiments, the most main control chip select MAX II EPM240T100C5 Altera company, experiment report, this paper briefly introduces the MAX II device series, and gives the design diagram, detailed introduces the traffic lights of the design process, the experiment report with the code results photo graph.
智能交通信号灯设计毕业论文
智能交通信号灯设计毕业论文
目录
1 绪论 (1)
1.1 交通灯控制器的研究背景 (1)
1.2 交通灯控制器的研究意义 (2)
1.3 交通灯控制器的发展前景 (3)
2 总体设计方案 (5)
2.1 设计思路 (5)
2.2 系统总框图 (6)
2.3 系统工作原理 (6)
3 硬件设计 (8)
3.1 系统设计 (8)
3.2 主控模块设计 (8)
3.2.1 STC89C51部结构 (9)
3.2.2 STC89C51单片机的I/O口功能 (10)
4 软件设计 (22)
4.1 编程语言 (22)
4.2 控制程序设计 (23)
4.3 主程序模块 (24)
4.4 定时器T0 (25)
4.5 按键子程序设计 (28)
4.6 显示程序模块 (31)
5 调试与检测 (34)
5.1 硬件调试 (34)
5.2 软件调试 (35)
5.3 软硬联试 (35)
5.4 性能测试结果 (35)
6 结论 (37)
参考文献 (38)
谢辞 (39)
附录A:系统原理图 (40)
附录B:系统实物图 (41)
附录C:系统元件清单 (42)
附录D:系统源程序 (43)
1 绪论
1.1 交通灯控制器的研究背景
交通信号灯关系着人们的生命和财产安全,目前,红绿灯安装在各个路口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的扳手式信号灯,用以指挥车马通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两块以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。1914年,电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿色亮表示“通行”。
基于FPGA的交通灯的VHDL设计(2)
--B 黄 灯
时 图1 交通灯控制器电路框图 时
路口交通灯控制系统的东西路有交通灯 R( 红 ) \Y( 黄 ) \G( 绿 ) 南北 路有交通灯 rl( 红 ) \yl( 黄 ) \gl( 绿 ) 有两组数码管作为东西和南北方向 的倒计时显示 显示时间为红灯 45S 绿灯 40S 黄灯 5S 有两 个 控 制 键 按下 Sl 能实现复位功能 回到原始状态 按下 S2 键 能实现紧急 通道功能 特殊状态接除后才允许通行 从电路框图可以看到由减计数器 \ 控制器组成了最基本的电路 基准频率分频器可以分出标准的 lHZ 频率信号 用于减计数器的 时 钟信号以及控制器内触发器的时钟信号
!
参考文献
三 \ 高校学风建设应建立长效机制 I 常抓不懈 I 争取达到良 性循环 O
高校学风建 设 是 一 项 系 统 工 程 要 从 学 生 老 师 管 理 者 制 度 建 设及社会客观环境等层面综合考虑 全方位入手 建设优良的学风不 是一朝一夕 一蹴而就的事 需要长期努力 常抓不懈 为此 高校应该 积极探索和建立学风建设长效机制 促使学风达到良性循环 为建立 学风建设长效机 制 笔 者 认 为 首 要 的 最 基 本 的 应 该 是 专 门 成 立 以 校 领导为首的学风建设领导小组 根据本校的办学特色和理念实行统一 指挥 分工协作 争取面面俱到 确保人人有职责 处处要落实 应充分 调动全校所有师生员工的积极性 举全校之力 争创优良学风 使全校 任何人 任何一 项 工 作 都 应 服 从 和 服 务 于 学 风 建 设 这 一 大 局 推 动 学 风建设持续 稳定 健康的向前发展 !
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目录
摘要 ............................................................. I
1 前言 (1)
2 交通红绿灯控制电路的发展与技术现状 (2)
2.1 交通控制系统以及交通红绿灯控制电路的发展现状 (2)
2.2 智能交通红绿灯控制电路技术的现状 (3)
3 VHDL、FPGA、Quartus ii简介 (5)
3.1 VHDL简介 (5)
3.1.1 VHDL简介 (5)
3.1.2 VHDL语言的特点 (6)
3.2 FPGA简介 (8)
3.2.1 PLD器件的设计特点 (8)
3.2.2 FPGA的基本结构 (10)
3.2.3 采用FPGA设计逻辑电路的优点 (11)
3.3 Quartus II 的简介 (12)
4 具体方案论证与设计 (13)
4.1 具体方案论证 (13)
4.2系统算法设计 (15)
4.3 具体电路原理图 (16)
4.4 电路仿真图 (16)
5 实验结果 (17)
总结 (18)
参考文献 ......................................... 错误!未定义书签。附录: .. (19)
基于FPGA的十字路口交通信号灯
摘要
本文主要介绍十字路口交通灯控制器的设计。首先,介绍交通控制系统以及交通红绿灯控制电路的发展现状;然后采用硬件描述语言进行的交通灯控制器设计。重点介绍了控制系统各部分的设计,以及各个模块之间的同步处理。为了克服交通信号灯控制系统传统设计方法的弊端,更加适应城镇交通现状,利用VHDL语言、采用层次化混合输入方式,设计了具有3种信号灯和倒计时显示器的交通信号灯控制系统,在
QuartusⅡ下进行仿真,并下载到FPGA中制作成实际的硬件电路进行了模拟运行.使用该方法设计的交通灯控制系统电路简单、运行可靠、易于实现,可实现对交通信号的控制和显示功能。
关键词
FPGA;QUARTUS ii;HDPLD;十字路口交通灯控制器;
Based on FPGA intersection traffic lights
Abstract
This paper describes the design of intersection traffic signal controller.First, the introduction of traffic control systems and traffic light control circuit of the development status; then using language designed for the traffic light controller.Focus on various parts of the control system
design, and synchronization between various modules.In order to overcome the traffic signal control system of traditional design drawbacks, more responsive to urban traffic situation, the use of VHDL language, the use of display traffic light control system, in the Quartus Ⅱ under simulatedand downloaded to the FPGA, made into the actual the simulation circuit. use this method of traffic light control system design of the circuit is simple, reliable, easy to implement, can be realized on the traffic signal control and display functions.
Key words
HDPLD; Crossing traffic lights; Controller; Vehicle pedestrian safety
1 前言
城市交通是一个集经济性与社会公益性于一体的领域,包括管理体制、城市规划布局、投融资体制、交通方式选择、公共交通运营组织、交通需求管理、交通流量控制与管理等等方面的内容,涉及到管理、法规、规划、工程、TRANBBS技术、财政、教育、环境、能源、信息以及人文等社会经济诸多学科领域。这些方面集成在一起形成一个错综复杂的城市交通大系统。系统问题就必须通过系统方法来解决,解决系统问题的基本方法是建立有效的信息传导、控制和反馈机制,实现各子系统联动从而提高整体系统有效运行并实现其目标。从这个意义上讲,城市交通问题的核心就是如何建立一个有效的管理机制,保证各子系统及系统要素有机衔接与互动,从而实现城市交通系统的良性运转。
随着社会经济发展和城市人口的膨胀,中国大中城市交通均面临着诸多问题,其中特别突出的是交通拥堵。拥堵的频繁发生和严重程度已经严重影响了城市的正常运转,给城市居民带来生活不便,衍生交通事故,加剧了城市环境污染。引起拥堵的原因为交叉口运行不畅;路网布局不合理;交通结构不合理;交通秩序不佳。交通拥堵的发生使汽车被迫减速和加速,甚至
停车,导致了汽车行驶油料消耗和废气排放增加,根据国外有关资料和国内环境专家研究成果表明,机动车在怠速状态下所排放的一氧化碳、氮氧化物是正常行驶状态下的3~5倍。因此拥堵加大了对城市环境的污染。通过采取有效措施的实行和实施交通新技术,将有利于缓解交通拥堵状况,从而节约城市能源和降低环境污染。
2 交通红绿灯控制电路的发展与技术现状
2.1 交通控制系统以及交通红绿灯控制电路的发展现状
随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。出行交通的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
随着城市机动车量的不断增加,许多城市出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通