eda课程设计---十字路口交通灯控制系统

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1、课程设计说明书题目：十字路口交通灯控制系统系别：计算机科学与技术班级：10计科2姓名：王维指导老师：郑朝霞同组成员：白雪峰黄贵强湖北工业大学二O一二年十二月二十一日目录一、概述设计任务与要求··········································3二、系统分析电路工作原理及设计思路··································4三、总体和模块框图总体框图················································6具体模块框图······

2、······································6四、功能模块设计各模块原理及其程序······································9五、程序代码设计与分析程序代码················································12六、运行仿真························································19七、心得体会··································

3、······················22八、参考文献························································22一、概述在熙熙攘攘的都市中，为了保证城市道路的畅通与行人的安全，交通灯是城市交通监管的重要组成部分。但由于目前很多城市的交通灯实行的是定时控制，在时间和空间方面的应变性能较差，在一定程度上造成了交通资源的浪费，加重了道路交通压力。而设计周全的交通灯考虑了车流量等因素，有较大的可变性。在一定程度上改变了城市交通的现状，减少交通事故发生的概率。EDA是电

4、子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。　　

5、设计任务与要求：1.设计任务设计一个十字路口交通控制器，分为手动操作、自动操作和复位系统，假设南北方向和东西方向，两个方向分别设置左拐、绿、黄和红四盏灯，每个方向设置一组倒计时显示器，用以指挥车辆和行人有序的通行。红灯亮表示左转和直行车辆禁行；绿灯亮表示直行车辆可以通行；黄灯亮表示左转或直行车辆即将禁行；左拐灯亮表示左转车辆可以通行；倒计时显示器用来显示允许通行或禁止通行的时间。2.设计要求1)在十字路口南北和东西两个方向各设一组红灯、绿灯、黄灯和左拐灯。显示顺序：绿灯→黄灯→红灯→左拐→黄灯→红灯。在南北和东西两个方向各

6、设一组倒计时显示器。1)自动控制：设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间，南北方向为主干道，左拐、绿灯、黄灯和红灯显示时间分别是20s、20s、5s和20s。东西方向为次干道，左拐、绿灯、黄灯和红灯显示时间分别为15s、15s、5s和25s。2)手动控制：按按钮依次执行以上显示状态，绿灯→黄灯→红灯→左拐→黄灯→红灯，倒计时显示为“0”。3)系统设有总复位开关，可在任意时间内对系统进行复位。4)通过开关按钮切换交通灯的工作状态。一、系统分析2.1交通灯工作流程分析　　十字路口的交通灯指挥着行人和各种车辆

7、的安全运行。实现红绿灯的自动指挥是城市交通管理自动化的重要课题。在一个具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置，实现如下功能：　　1.由主干道和支干道汇合成十字路口，在入口处设置　　红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。　　2.当主干道与支干道均无车辆要求通行时，主干道应保持畅通，亮绿灯；支干道亮红灯。　　3.如果主干道无车，支干道有车，则允许支干道通行，主干道亮红灯，支干道亮绿灯。　　4.如果主干道和支干道均有车要求通行，则两者应交替通行，并要求主干道

8、每次通行30秒钟，支干道每次通行20秒钟。　　5.每次绿灯变红，黄灯应先亮5秒。2.2设计思路：1．硬件：由设计任务要求可知，总体输入电路有：(1)在开始计时之前的等待状态，复位键reset接低电位，接通电源后，首先要将它接高电位，表示计时开始。(2)当按一下（on_off）键，表示紧急情况发生，两个方