智能车灯控制系统的设计

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//第三个always模块，状态机的输出，根据状态不同输出不同的信号 always@(posedge clk ,negedge nrst) begin if(!nrst) begin {light_out[3:0],bj,tc}<=6'b111111;end else begin {light_out[3:0],bj,tc}<=6'b111111; case(cs) idle:{light_out[3:0],bj,tc}<=6'b111111; tingchebaojing:begin light_out<=4'b1111;{bj,tc}<=2'b00;end zhengchang:begin light_out<={~light_in[3],~light_in[2],~light_in[1],~light_in[0]};{bj,tc}<=2'b11;end baojingzhuangtai:begin light_out<=4'b1111;{bj,tc}<=2'b01;end tingchezhuangtai:begin light_out<=4'b1111;{bj,tc}<=2'b10;end endcase end end
六、整体设计框图
正常 状态 照明 信号 左转灯，右转灯，近光 灯，远光灯按需求亮 系统 复位
停车 信号 报警 信号 停车+ 报警信 号
停车 灯亮 报警 灯亮 停车灯 报警灯 亮
七、输入和输出变量对应部件说明
• • • • • • • clk：试验箱里内置频率产生器 light in【3..0】：实验箱内置电平开关 baojing：实验箱内置电平开关 tingche：实验箱内置点评开关 light out【3..0】：实验箱内置led灯 bj：实验箱内置led灯 tc：实验箱内置led灯
• tingchezhuangtai:begin • case({baojing,tingche}) • 2'b00:ns=zhengchang; • 2'b01:ns=tingchezhuangtai; • 2'b10:ns=baojingzhuangtai; • 2'b11:ns=tingchebaojing; • // default:ns=cs; • endcase • end
• 目的和意义：作为汽车的眼睛，车灯总是 一辆最引人注目的部位之一。同时，车灯 已成为与汽车道路安全和驾驶员舒适程度 关联最密切的一环。为此，设计基于 Verilog HDL控制的汽车车灯控制系统，能 尽量避免交通事故的发生
三、设计任务及要求
– 1.智能车灯控制系统主要有五个状态，空闲状 态，停车状态，报警状态，停车报警状态，正 常工作状态（照明灯，转向灯的正常工作）。 并利用六个LED灯表示其工作状态及其互相转 换。 – 2.可自行复位，无wenku.baidu.com手动操作。 – 3.车灯出现问题可以进行自动报警，带问题解 决，即可继续执行控制系统。
二、设计的背景、目的和意义
• 背景：传统的的手动控制系统存在一个致 命的漏洞：车灯完成左转弯，右转弯，刹 车合紧开关停靠等基本操作，司机需要进 行复位操作才能使其恢复到初始状态。通 常情况下，司机很容易忘记关闭转向灯， 这就成为发生交通事故的一大隐患。未解 决次问题运用车灯智能控制系统对汽车转 向等控制，得到很好地效果。
• zhengchang: • begin • case({baojing,tingche}) • 2'b01:ns=tingchezhuangtai; • 2'b10:ns=baojingzhuangtai; • 2'b11:ns=tingchebaojing; • default:ns=cs; • endcase • end
• tingchebaojing:begin • case({baojing,tingche}) • 2'b00:ns=zhengchang; • 2'b01:ns=tingchezhuangtai; • 2'b10:ns=baojingzhuangtai; • 2'b11:ns=tingchebaojing; • //default:ns=cs; • endcase • end • endcase • end
十一、状态机设计（状态编码）
• module control(clk,nrst,light_in,tingche,baojing,light_out,bj,tc);
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input clk; //系统时钟 input nrst; //复位信号，即关闭汽车控制系统的信号 input [3:0]light_in; //转向灯信号加照明信号， input tingche; //停车信号 input baojing; //出现报警信号
endmodule
原理图
十二、RTL图
十三、仿真时序图
十四、演示照片
正常工作状态
正常工 作时左 转灯亮
正常工 作状态 远光灯 亮
十五、设计结论及评价
• 优点：可以进行自主复位，解决了传 统车灯不能自行复位的毛病
• 不足：报警灯不能闪烁，蜂鸣 • 结论：有待加强
谢谢大家！
output [3:0]light_out; //转向灯信号加照明信号输出 output bj; //报警灯控制信号 output tc; //停车信号 reg [3:0]light_out; reg bj,tc; //将输出定义为reg型，可以储存数据 reg [3:0]cs; //当前状态 reg [3:0]ns; //下一个状态 parameter [3:0] idle=4'b0000,zhengchang=4'b0001,baojingzhuangtai=4'b0010,tingchezhuangtai=4'b0100,tingchebaojing=4'b1000; //五个状态，空闲，正常工作，报警状态（外界出现紧急情况），停车状态,报警停车状态（即报警又停车）
四、确定输入和输出变量
• 输入量：clk---时钟信号 • nrst---复位开关系统 1-开 0-关 • light in【3..0】---车灯信号输入（左转， 右转，近光，远光） • baojing---报警信号 1-车灯有问题 0-无 问题 • tingche---停车信号 1-停车 0-不停车 • 输出量：light out【3..0】---车灯输出信号（对应 的左转，右转，近光，远光） • bj---报警信号输出 • tc---停车信号输出
五、确定输入状态
空闲状态时车灯全部不亮。工作状态时， 输入左转信号，左转灯亮，并且命令结束 后自行复位，等待下一个信号的输入。 （右转，近光，远光原理相同）。停车状 态时，输入停车信号，车灯亮，命令结束 后自行复位。报警状态，车灯出现问题时， 报警灯亮，等待问题解决自动复位执行下 一个命令。停车和报警状态，停车灯亮报 警灯亮。
• baojingzhuangtai:begin • case({baojing,tingche}) • 2'b00:ns=zhengchang; • 2'b01:ns=tingchezhuangtai; • 2'b10:ns=baojingzhuangtai; • 2'b11:ns=tingchebaojing; • //default:ns=cs; • endcase • end
题目： 智能车灯控制系统的设计
一、大作业摘要
– 现在生活中，随着科技的发展，智能车灯 控制系统会给我们的生活带来方便。中国 汽车行业高速增长，汽车消费市场日渐成 熟，家用轿车进入快速发展期，而智能车 灯控制系统（Intelligent Lighting Control Systerm）是现代轿车的一大特征，具有 许多功能。
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//第一个always语句块，顺序状态转化 always@(posedge clk , negedge nrst) begin if(!nrst) cs<=idle; else cs<=ns; end
• //第二个always语句块，根据不同的输入转换到不同的状 态 • always@(nrst,cs,baojing,tingche) begin • case (cs) • idle:begin • case({baojing,tingche}) • 2'b00:ns=zhengchang; • 2'b01:ns=tingchezhuangtai; • 2'b10:ns=baojingzhuangtai; • 2'b11:ns=tingchebaojing; • endcase • end
八、方案论证
• 方案1：基于Verilog HDL原理实现 • 方案2：基于单片机原理实现
• 确定选择方案1，理由是理由是Verilog 语言灵活简单，方便快捷易懂，有较 好的实用价值
九、状态机设计（状态转换图）
十、状态编码
空闲 light out=“1111” bj=1 tc=1 正常工作bj=1 tc=1 报警+停车light out=“1111” bj=0 tc=0 停车light out=“1111” bj=1 tc=0 报警light out=“1111” bj=0 tc=1