何芳开题报告

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1、本科毕业设计（论文）开题报告题目交通灯控制系统设计学院电子信息工程学院专业通信工程学生姓名何芳学号200910315130年级2009级指导教师杨加国职称讲师2013年3月4日4/4研究目的和意义随着人口快速的增多，交通工具的爆炸性的发展，以及道路资源的有限性，交通控制应运而生。在人类生活和工作环境中，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了重要作用。目前很多城市交叉路口的交通灯实行的是定时控制，灯亮的时间是预先设定好的，在时间和空间方面的应变性能较差，一定程度上造成了交通资源的浪费，加重了道

2、路交通压力。而在EDA技术的基础上，利用FPGA的相关知识设计的交通灯控制系统，可以根据实际情况对灯亮时间进行自由调整，具有一定的实用性。国内外研究现状和发展趋势目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通灯控制方法；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灯设计的方法；还有用FPGA实现交通灯的设计。当前世界广泛使用的最具代表性的城市道路交通信号控制系统有英国的TRANSYT与SCOOTS交通控制系统和澳大利亚的SCATS系统。在信号机的发展过程中，自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比如上面所说的SCOOT

3、S与SCATS系统。最近几年，国外仍偏向于引进自适应理论来对交通控制系统进行研制，特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统，具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES.我国交通领域的发展起步比较晚，基本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会发展的要求，才建立及健全交通系统的。城市交通是一个高度综合而又复杂的问题，必须从政策，机构，体质，管理，收费价格，基础设施和投资各个方面同时入手解决。我国城市经济和社会的高速发展使得社会对交通的需求急剧增加，也对此提出了严峻的挑战。因此我国城市发展的规划，建设以及运行

4、，在广泛借鉴和吸取国外先进经验的基础上应当建立并完善适合我国国情的城市交通系统。主要研究内容以EDA技术为核心，利用VHDL语言编程，在通过FPGA下载仿真设计一交通灯控制系统，具备直行、左拐信号指示，主干道、次干道可设置强制通行；可显示倒计时时间，倒计时时间可设置等。设计相应的硬件电路图和软件程序，并进行相应的仿真。4/4拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）本课题为智能交通灯的设计及其FPGA实现，关于研究途径考虑在EDA技术的基础上，利用FPGA的相关知识设计交通灯控制系统，可以根据实际情况对灯亮时间进行自由调整，整个设计系统

5、通过QuartusⅡ软件进行了模拟仿真，并下载到FPGA器件中进行硬件的调试，验证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。所设计的交通信号灯控制电路，主要适用于在主支干道汇合点形成的十字交叉路口，路口设计两组红绿灯分别对两个方向上的交通运行状态进行管理。整个系统主要由分频模块、控制模块、倒计时模块、红绿灯显示模块、译码模块、译码显示模块6六部分组成。其中分频模块可将频率为1KHZ的脉冲波，经过分频变为频率为1HZ的脉冲波，这样我们就得到了周期为1S的脉冲波。控制模块根据clk的脉冲信号输出S的值，下游模块根据S的值来

6、决定红绿灯的状态。同时对倒计时的信号赋初值。译码模块将输入的用来显示的两位倒计时数值，分解成四个整形的数值，以供后面的译码显示模块继续译码显示。译码显示模块将上一个模块输出四个一位数译码成相对应的七位数码管段码，完成倒计时的译码和显示。利用硬件描述语言VHDL编程，借助Altera公司的QuartusⅡ软件环境下进行编译及仿真测试，通过FPGA芯片实现一个实用的交通信号灯控制系统，设计采用EDA技术，不但大大缩短了开发研制周期，提高了设计效率，而且使系统具有设计灵活，实现简单，性能稳定的特点。分频器控制模块倒计时红绿灯显示译码译码显示交通灯控

7、制系统4/4参考文献目录[1]王成勇.智能交通灯控制系统[J].广东技术师范学院学报,2006(4):92-94[2]PeterT.Martin.SCATS,anoverviewinWorkshoponAdaptiveTrafficSignalControlSystems[R].TRBMeeting,2001(1):3-11[3]董传岱.EDA技术及其应用.山东理工大学学报(自然科学版)[J],2005[4]赵峥.FPGA支持软件的汇编技术.西安电子科技大学,2008[5]潘松,黄继业．EDA技术实用教程[M].北京:科学出版社,2006:9

8、5-108,155-157[6]刘志勇.智能交通控制系统及其应用.北京:科学出版社,2008:33-41[7]高晓平,赵真.可编程技术应用与实践[M].武汉:华中科