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中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf
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中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf中国石油大学(华东) 交通灯控制电路设计2014 数电实验报告.pdf
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2013—2014 学年第二学期
《数字电子技术课程设计》任务书
专业班级
姓 名
学 号
开课系室 电工电子学教学中心
设计日期 2014 年 7 月 4/5 日~8 日
数字电子技术课程设计题目:交通灯控制电路设计
一、设计任务及原理:
交通灯的显示有很多方式,如十字路口、丁字路口等,而对于同一个路口
又有很多不同的显示要求,比如十字路口,车辆如果只要东西和南北方向通行就
很简单,而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。
要完成本实验,首先必须了解交通路灯的燃灭规律。本实验需要用到实验箱
上交通灯模块中的发光二极管,即红、黄、绿各四个。依人们的交通常规,“红
灯停,绿灯行,黄灯提醒”。其交通灯的燃灭规律为:东西路口的绿灯亮,南北
路口的红灯亮,东西方向通车,延时一段时间后,东西路口绿灯闪烁,红灯亮(表
示左转弯),再延时一段时间后,黄灯开始闪烁。闪烁若干次后,东西路口红灯
亮,而同时南北路口的绿灯亮,南北方向开始通车,延时一段时间后,南北路口
的绿灯闪烁,红灯亮(表示左转弯),再延时一段时间后,黄灯开始闪烁。闪烁
若干次后,再切换到东西路口方向,重复上述过程。
在实验中使用 4 个七段码管中的任意两个数码管显示时间。东西路和南北
路的通车时间均设定为 20s(其中,绿灯亮时间为 10s,绿灯闪烁时间为 5s,黄
灯闪烁时间为 5s)。数码管的时间总是显示为 20、19、18、17……2、1、0、20、
19、18……。在显示时间小于等于 5 秒的时候,通车方向的黄灯闪烁。在东西向
绿灯期间,点阵显示自己的姓名;在南北向绿灯期间,点阵显示自己的学号后3
位。
扩展要求:
1、利用一个开关将 0-20s 扩展为 0-30s(30-10s 之间绿灯亮,其他与基本
要求相同);
2、增加交警控制模块:用一个开关切换自动模式(上述情况属于自动模式)
和人工模式(交警控制模式):用 4 个开关分别实现东西向通行(东西向绿灯亮,
南北向红灯亮,没有时间限制),实现南北向通行(南北向绿灯亮,东西向红灯
亮,没有时间限制),实现东西向左转弯(东西向绿灯闪烁,东西向红灯亮,南
北向红灯亮,没有时间限制),实现南北向通行(南北向绿灯闪烁,南北向红灯
亮,东西向红灯亮,没有时间限制)。
1
二、具体要求:
本实验要完成任务就是设计一个简单的交通灯控制器,交通灯显示用实验
箱的交通灯模块和七段码管中的任意 两个来显示。系统时钟选择时钟模块的
50MHz 时钟,黄灯和绿灯闪烁时钟要求为 2Hz,七段码管的时间显示为 1Hz 脉
冲,即每 1s 中递减一次。在东西向绿灯期间,点阵显示自己的姓名;在南北向
绿灯期间,点阵显示自己的学号后 3 位。显示方式:1 秒显示一个汉字或者一个
数字(汉字和数字均静止不动,即不循环),然后全暗 1 秒,然后再显示一个汉
字或者一个数字,以此类推。
实验箱中用到的数字时钟模块、按键开关、数码管、点阵与FPGA 的接口电
路,以及数字时钟源、按键开关、数码管、点阵与FPGA 的管脚连接在以前的实
验中都做了详细说明,这里不再赘述。交通灯模块原理与 LED 灯模块的电路原
理一致,当有高电平输入时 LED 灯就会被点亮,反之不亮。只是LED 发出的光
有颜色之分。其与 FPGA 的管脚连接如下表所示:
EDA/SOPC开发平台
R1 纵向
Y1 纵向
G1 纵向
信号名称
C0
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C14
C15
CLK
D3
D4
D5
EP2C35 IO 接脚
P19
P4
R6
R7
R8
J3
W18
R11
U10
U9
U8
R16
R15
R14
J6
R4
L1
交通信号灯模块
R2 横向
Y2 横向
G2 横向
信号名称
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
E3
E4
F3
EP2C35 IO 接脚
L8
J4
H6
H5
H4
H3
G7
G6
P6
P5
P3
N6
N4
N3
M6
M5
EDA/SOPC 开发平台 16*16 点阵显示模块
系统时钟输入端口,50MHz
7SEG-DISPLAY
DS1 DS2 DS3 DS4
2
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