毕业设计（论文）基于fpga的交通灯论文

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1、毕业设计（论文）基于FPGA的交通灯论文毕业设计（论文）题目：基于FPGA的交通灯控制器设计学生：指导老师：系别：专业：电子信息工程技术班级：07电子信息工程技术2班学号：编号（NO）:目录第一章绪论1.1、设计任务与要求……………………………………………………………31.2、设计概述……………………………………………………………………41.3、设计要求和技术指标………………………………………………………4第二章、方案选择和论证………………………………………………………42.1、单元电路及作用……………………………………………………………4

2、2.2、方案选择……………………………………………………………………4第三章、单元电路设计与计算…………………………………………………43.1、主控制器……………………………………………………………………43.2、定时器电路…………………………………………………………………53.3、译码电路……………………………………………………………………63.4、控制器（传感器）…………………………………………………………63.5、计数器………………………………………………………………………8四、设计总体电路图………………………………………………………

3、……11五、电路的安装和调试…………………………………………………………12第七章、收获和体会……………………………………………………………12第七章、致谢语…………………………………………………………………12第八章、参考文献……………………………………………………………13基于FPGA的交通灯控制器三明学院电子信息工程技术福建三明365004摘要交通灯是城市交通监管系统的主要组成部分，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主要作用。目前很多城市交叉路口的交通灯执行的是定时控制，灯亮的时间是预先设定好的，在时间和空间方面的应

4、变性能较差，一定程度上造成了交通资源的浪费，加重了道路交通压力。本文在EDA技能的基础上，运用FPGA的有关知识设计设计了一个交通灯控制系统，主干道交通灯按绿－黄－红变化，支干道交通灯按红－绿－黄变化。设计采用了自顶向下的设计方法，首先根据功能将电路分为定时器、译码器、计时显示译码电路，时钟脉冲振荡电路，传感器电路，电路总图，然后针对每个模块进行开发。利用+PlusⅡ中的仿真工具对每个模块进行仿真，保证功能正确。在此基础上，将所有模块连接起来，形成完整的设计，并用+PlusⅡ中的仿真工具再次仿真。仿真结果表明功能正确，符合设计要求。最后利用

5、+PlusⅡ将程序下载到AlteraFPGA芯片EP1C3T144C8中，实际结果表明电路工作正常，满足了设计要求。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。VerilogHDL，交通灯，FPGA2、设计要求和技术指标：（1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。（2）当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。（3）主支干道交替允许通行，主干道每次放行60s、支干道30s。设计60s和30s计时显示电路。（4）在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，以使行

6、驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s计时显示电路。（此时原红灯不变）（即：主绿次红黄红红绿红黄）二、方案选择和论证――交通灯控制电路基本原理及电路设计控制器整体结构如图1图1交通灯控制器结构图1、方案论证（1）传感器（s）：监测主干道和支干道是否有车，当有车时向主控制器发出信号。（2）时钟信号发生器：产生稳定的“秒”脉冲信号，确保整个电力装置同步工作和实现定时控制。（3）计时器：按计时要求记录“秒”脉冲的数目，完成计时任务，向主控制器发出相应的定时信号，控制主、支干道通车时间和绿灯变红灯的切换时间。（4）控制器：根据传感器和计时器送来的

7、信号，保持或改变电路的状态，以实现对主、支干道车辆运行状态的控制。（5）译码驱动电路：按照主控制器所处的状态进行译码，再驱动相应的信号灯，指挥主、支干道车辆。三、单元电路设计与计算3.1、主控制器主控电路，它的输入信号来自车辆的检测信号和60s、30s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。主控电路的输入信号有：主干道有车A＝1，无车A＝0；支干道有车B＝1，无车B＝0；主干道有车过60s为L＝1，未过60s为L0；支干道有

8、车过30s为S＝1，未过30s为S＝0；黄灯亮过5s为P＝1，未过5s为P＝0。主干道和支干道各自的三种灯（红、黄、绿），正常工作时，只有4种可能，即4种状态：主绿灯和支红灯亮，