现代电子技术综合实验报告要求

《现代电子技术综合实验报告要求》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、交通灯控制器设计——董国强2011059120003       摘要 ：交通信号灯常用与交叉路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。  本设计通过采用FPGA对交通灯控制电路的设计，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。主要由分频器模块、计时器模块、状态控制器模块、时间显示模块，扫描显示模块组成来实现对交通灯的控制。关键词：顶层设计、分频器模块、

2、计时器模块、状态控制器模块、时间显示模块，扫描显示模块 第1章引言1.1项目研究现状目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。目前，国内的交通灯一般设在十字路门，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计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1．两车道的车辆轮流放行时间相同，在十字路口，经常一个车道为主干道，车辆

3、较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。2．两条干道的红绿时间不能随时间的改变而修改。而本实验采用的是FPGA来进行简单地交通灯设计。1.2本文研究的主要内容及关键技术因为实验器材提供的48Mhz的晶振，首先我们要出来1hz的分频出来，为计数器提供计时和为黄灯闪烁提供驱动；对于数码管的展示，本实验采用的是扫面电路分时复用的方法。第2章实验项目方案设计2.1项目系统设计原理（1）十字路口交通灯，有东西和南北两条主干道，组成十字路口。两条干道的车辆交替通行。在干道入口有红，绿，黄三种颜色

4、的指示灯表示道路的通行状态。有时间显示装置记录每个方向通行状态的工作时间，其中红灯表示停止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示等待通行；（2）用发光二极管模拟显示十字路口东南西北4个方向的红灯、绿灯、黄灯的指示状态；（3）用数码管显示通行时间、停止时间、等待时间等时间三种状态下的计时功能；（4）每个干道的红灯持续时间45s、绿灯持续时间40s、黄灯持续时间5s；（5）交通灯由绿灯----->b变红灯有5s黄灯闪亮时间。由红灯变绿灯没有时间间隔；（6）系统具有复位功能和特殊状态状态应急功能；进入特殊状态时，所有路灯均显

5、示为红灯，计时器停止计时；一旦应急状态取消，指示灯和继续进行前面的工作。（3）；时间显示；我们命名：东西方向——EW、南北方向——SN、红灯——R、绿灯——G、黄灯——Y。根据题目要求，十字路口交通灯有4个存在状态：（1）S0：东西方向通行绿灯，南北方向停止红灯，即EW_G，SN_R;（2）等待40s;（3）S1：东西方向等待黄灯，南北方向停止红灯，即EW_Y，SN_R;（4）等待4s；（5）S2：东西方向通行红灯，南北方向停止绿灯，即EW_R，SN_G;（6）等待40s；（7）S3：东西方向通行红灯，南北方向等

6、待黄灯，即EW_R，SN_Y;（8）等待5s，进入S0状态。3、单元电路的划分：该系统由6部分组成：（1）1秒信号生成器；（2）90秒计时器；（3）信号灯状态转换器；（4）东西方向信号灯；（5）南北方向信号灯；（6）显示扫描电路；因为（3）（4）完全一样，故我们省去了南北方向信号灯2.2单元电路设计（单元电路设计思路，元件符号，源程序，仿真结果，结果分析）1、单元电路设计思路：（1）顶层原理图：由分频器、90s计数器、状态控制器、时间显示模块，系统扫面模块五个模块组成；（2）分频器FPQ:对输入48Mhz的脉冲进

7、行分频，从而产生1hz的时钟信号，为计时器提供1s基准时钟信号，同时也为黄灯闪烁提供显示驱动信号；（3）计数器count_90：该模块儿实现90s的循环计数，为各干道的四个状态时钟源；（4）状态控制模块state_cotrol:该模块是交通控制系统的核心，分配计时模块的四个时间状态，输出4个状态下东南西北4个方向的等的工作状态及时间；（5）时间显示器模块ew_display：对来自状态控制器的输入时间进行十位与各位的处理，并进行相应的七段译码操作；（6）扫描显示模块scan_display：采用扫描方式对来自东西

8、南北时间数据的个位与十位四组七段码进行快速的分时复用处理。2、项目系统设计方案及模块组成1）顶层原理图：由分频器、90s计数器、状态控制器、时间显示模块，系统扫面模块五个模块组成；（2）分频器FPQ:对输入48Mhz的脉冲进行分频，从而产生1hz的时钟信号，为计时器提供1s基准时钟信号，同时也为黄灯闪烁提供显示驱动信号；（3）计数器count_90：该模块儿实现90s的循