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设计一个交通灯控制系统,具体要求如下: 在两个相邻十字路口处各有四处交通灯,标为A和B,每一处的要求如下:每一处都有3个灯指示左转,直行和右转车辆,并且灯也分红色和黄色绿色,并配有时间显示,调研实际的运行情况并设计出对应的电路。并且要完成以下附加功能:第一,可以将系统根据时间来调整,在白天某一路段比较繁忙对应的通行时间较长,晚上因为另一路段繁忙则做适当的调整;第二,如系统出现故障不能正常显示,则黄灯全部闪烁以提醒车辆注意。要求系统有一个系统时钟
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数字系统课程设计
交通灯系统
一、设计要求
设计一个交通灯控制系统,具体要求如下:
在两个相邻十字路口处各有四处交通灯,标为 A 和 B,每一处的要求如下:
每一处都有 3 个灯指示左转,直行和右转车辆,并且灯也分红色和黄色绿色,
并配有时间显示,调研实际的运行情况并设计出对应的电路。并且要完成以下
附加功能:第一,可以将系统根据时间来调整,在白天某一路段比较繁忙对应
的通行时间较长,晚上因为另一路段繁忙则做适当的调整;第二,如系统出现
故障不能正常显示,则黄灯全部闪烁以提醒车辆注意。要求系统有一个系统时
钟,按照 24 小时计时,A处和 B 处早上 7 点到晚上 8 点,南北方向绿灯通行
时间为 50 秒,黄灯 5 秒,左拐灯 15 秒,黄灯 5 秒,红灯 40 秒。其余时间分
别为 60 秒,5 秒,20 秒,5 秒,30 秒。 A 处和 B 处的交通灯是联动的,即 A
处驶往 B 处的车辆,在 A 处南北方向交通灯绿灯后 20 秒钟后 B 处的南北方向
交通灯绿灯通行。
二、课题分析
考虑到实际应用中交通及路面情况,我们将系统分为三大状态:初始化状
态、正常状态、故障状态。
1、启用交通灯系统时,进入初始化状态,十字路口的交通灯均亮红灯 3
秒;
2、初始化状态后进入正常工作状态,系统内部 24 小时自动计时,控制
系统白天夜间的转换,即改变交通灯计时秒数。白天或夜间时,系统按设置的
状态显示红、黄、绿灯即倒计时,当计时结束时自动转入下一状态的显示,如
此循环显示正常工作下的 8 个状态;
3、当系统不能正常显示或交通故障时,工作人员给出故障信号,系统进
入故障状态,交通灯均显示黄灯闪烁,此时无倒计时显示,直至系统恢复后再
转入初始化状态进而正常工作。
三、系统结构图
四、系统流程图
五、系统单个模块的实现及仿真
1、时基脉冲发生模块设计
时基脉冲发生模块向时钟模块提供标准的 1 秒时钟信号,故需要产生
1Hz 方波。因此可以采用对外接时钟信号进行分频得到精确的秒钟计时信号。
本设计用 VHDL 实现一个计数器,为了实现仿真,对输入时钟信号计数 5 输出
低电平,计数 10 后输出高电平,得到占空比为 50%的放大的。1Hz 输出时钟
信号。其 VHDL 源程序见附录。
仿真后波形如图三:
图三、时基脉冲发生模块仿真图
2、时钟模块设计
时钟模块由一个 24 进制计数器和两个 60 进制计数器构成,分别应用于
时、分、秒的计算。每个 60 进制计数器都有一进位输出,为下一级计数器提
供计数脉冲。每一个计数器都具有设置输入当前时间的功能,都可以由设定模
块控制其值。时钟模块的主要作用是为提供准确时间输入到时间控制模块,实
现交通灯状态机的控制要求,在 22 点到 7 点之间使交通灯实现夜间状态。当
需要对时钟进行设定时,只要输入四位 BCD 码,设置信号 LOAD 为高电平,
作为交通灯计时出错时的修正,以使系统正常的实现白天夜间的转换。其中 24
进制和 60 进制计数器的 VHDL 源程序见附录。
24 进制和 60 进制计数器仿真波形如图四、五所示。
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资源评论
- andyren2013-11-09资源可用,谢谢
- Rivers662012-12-13功能完全,代码和说明都很清晰
- lxxaviereva2013-10-22都是有用的资源,对我的课程设计帮助很大,很有参考性,非常感谢
- liuzh19862012-07-18这个用得上,做的很完整,就是太好了不敢用,我自己取了里面的一部分
- gavin_gavin_1022013-03-20挺不错的!很清楚。
mumo123123
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