汽車尾燈控制器

1、2012-12-13汽車尾燈控制器3. 13汽車尾燈控制器汽車尾燈控制器1汽車尾燈控制器的設計過程1.1系統(tǒng)需求分析根據現(xiàn)代交通規(guī)則，汽車尾燈控制器應滿足以下基本要求：1. 汽車正常使用是指示燈不亮2. 汽車右轉時，右側的一盞燈亮3. 汽車左轉時，左側的一盞燈亮4. 汽車剎車時，左右兩側的指示燈同時亮5. 汽車夜間行駛時，左右兩側的指示燈同時一直亮，供照明使用1.2汽車尾燈控制器的工作原理汽車尾燈控制器就是一個狀態(tài)機的實例。當汽車正常行駛時所有指示燈都不亮；當汽車向右轉彎時，汽車右側的指示燈rd1亮；當汽車向左側轉彎時，汽車左側的指示燈 ld1亮；當汽車剎車時，汽車右側的指示燈rd2和汽車左側

2、的指示燈ld2同時亮；當汽車在夜間行駛時，汽車右側的指示燈 rd3和汽車左側的指示燈Id3同時一直亮。通過設 置系統(tǒng)的輸入信號：系統(tǒng)時鐘信號 clk，汽車左轉彎控制信號left，汽車右轉彎控制信 號right，剎車信號brake，夜間行駛信號night和系統(tǒng)的輸出信號：汽車左側 3盞指 示燈Id1、Id2、Id3和汽車右側3盞指示燈rd1、rd2、rd3實現(xiàn)以上功能。系統(tǒng)的整體組裝設計原理如圖1.1所示圖1.1系統(tǒng)的整體組裝設計原理2012汽車尾燈控制器1.3各組成模塊原理及程序汽車尾燈控制器有4個模塊組成，分別為：時鐘分頻模塊、汽車尾燈主控模塊，左 邊燈控制模塊和右邊燈控制模塊，以下介紹各模

3、塊的詳細設計。1.3.1時鐘分頻模塊整個時鐘分頻模塊的工作框圖如圖1.2所示iclkqIi ii圖1.2時鐘分頻模塊工作框圖時鐘分頻模塊由VHDI程序來實現(xiàn)，下面是其 VHDL弋碼:library ieee;use ieee.stdo gic_1164.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity fenpin isport(clk : in std_logic;q : out std_logic);end en tity fenpin;architecture behave of fen pi n issignal count:stdogic_

4、vector(7 downto 0);beg inprocess(clk)beg inif risin g_edge(clk) the ncoun t<=co un t+1;end if;end process;- qv=count(3);end architecture behave;1.3.2汽車尾燈主控模塊汽車尾燈主控模塊工作框圖如圖3.3所示。contrl111leftlp1irightrp11brakelrInightbrake_led111night_led圖1.3主控模塊工作框圖汽車尾燈主控模塊由VHDL程序來實現(xiàn)，下面是其段 VHDL弋碼:library ieee;use

5、 ieee.stdo gic_1164.all;en tity contrl isport(left,right,brake ,ni ght: in std_logic;lp,rp,lr,brake_led,night_led :out stdogic );end en tity con trl;architecture behave of contrl isbeg inni ght_led<=ni ght;brake_led<=brake;process(left,right)variable temp:stdogic_vector(1 downto 0); beg intemp

6、:=left & right;case temp iswhen "00"=> lpv='0'rpv='0'lr<='0'when "01"=> lp<='0'rp<='1'lr<='0'when "10"=> lp<='1'rp<='0'lr<='0'whe n others=> lp<='0'rp

7、<='0'lr<='0'end case;end process;end architecture behave;3.4所示。133左邊燈控制模塊左邊燈控制模塊的工作框圖如圖leftclklpledllrledbbrakelednnight圖1.4左邊燈控制模塊的工作框圖 左邊燈控制模塊由VHDL程序來實現(xiàn)，下面是其 VHDL弋碼: library ieee;use ieee.stdo gic_1164.all;en tity left_ctl isport(clk,lp,lr,brake, ni ght:in std_logic; ledl,led

8、b,led n:out std_logic);end en tity left_ctl;architecture behave of left_ctl isbeg in ledb<=brake;led n<=ni ght;process(clk,lp,lr)beg inif risin g_edge(clk) the nif(lr='O') thenif(lpv='O') thenledl<='0'elseledl<='1'end if;elseledl<='0'end if;end

9、if;end process;end architecture behave;1.3.4右邊燈控制模塊右邊燈控制模塊的工作框圖如圖3.5所示rightclki1rpledr1lrledb1ibrake nightlednii圖1.5右邊燈控制模塊的工作框圖右邊燈控制模塊由VHDL程序來實現(xiàn)，下面是其中的一段VHDL弋碼:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;en tity right_ctl isport(rir 4W_ _ 一一 IK一尸 F92012汽車尾燈控制器clk,rp,lr,brake,night:in stdogic; ledr,led

10、b,led n:out std_logic)；end en tity right_ctl;architecture behave of right_ctl isbegi nledb<=brake;led n<=ni ght;process(clk,rp,lr)begi nif risin g_edge(clk) the n if(lr='0') the nif(rp<='0') the n ledr<='0'elseledr<='1'end if;elseledr<='0'end

11、 if;end if;end process;end architecture behave;2系統(tǒng)仿真2.1分頻模塊仿真及分析分頻模塊由VHDL程序實現(xiàn)后，其仿真圖如圖2.1所示2012汽車尾燈控制器圖2.1分頻模塊仿真圖2.2汽車尾燈主控模塊仿真及分析汽車尾燈主控模塊由VHDL程序實現(xiàn)后，其仿真圖如圖2.2所示圖2.2主控模塊時序仿真圖對時序仿真圖進行分析：right，left,night,brake為輸入信號，right為1表示右轉，leftT 為1表示左轉，night為1表示夜間行路，brake為1表示剎車。rp,lp,night_led,brake_led 為輸出信號。如圖所示：當

12、right為1時，產生一個rp 為1的信號脈沖輸出，當left為1時，產生一個lp為1的信號脈沖輸出，當night為81時，產生一個night_led 為1的信號脈沖輸出。當brake為1時，產生一個brake_led為1的信號脈沖輸出。2.3左邊燈控制模塊仿真及分析左邊燈控制模塊由VHDL程序實現(xiàn)后，其仿真圖如圖2.3所示圖2.3左邊燈控制模塊時序仿真圖對時序仿真圖進行分析：Ip，lr,night,brake為輸入信號，Ip為1表示左轉，lr為1表示右轉，night為1表示夜間行路，brakeE為1表示剎車。ledl,ledb,ledn 為輸 出信號,表示汽車左側的三盞燈。如圖所示：當lp為

13、1時，ledl輸出為1表示左側燈亮， 當brake為1時，ledb輸出為1表示左側燈亮，當night為1時，ledn輸出為1表示 左側燈亮。當lr為1時，左側三盞燈輸出均為0。即沒有燈亮。2.4右邊燈控制模塊仿真及分析右邊燈控制模塊由VHD程序實現(xiàn)后，其仿真圖如圖4.4所示。2012汽車尾燈控制器圖2.4右邊燈控制模塊時序仿真圖對時序仿真圖進行分析：rp , lr,night,brake 為輸入信號，lr為1表示左轉，rp 為1表示右轉，night為1表示夜間行路，brakeE為1表示剎車。ledr,ledbB,ledn 為 輸出信號,表示汽車右側的三盞燈。如圖所示：當rp為1時，ledr輸出

14、為1表示右側燈 亮，當brake為1時，ledb輸出為1表示右側燈亮，當night為1時，ledn輸出為1 表示右側燈亮。當lr為1時，右側三盞燈輸出均為0。即沒有燈亮。2.5整個系統(tǒng)仿真及分析按圖3.1組裝系統(tǒng)后的仿真圖如圖4.5所示。圖2.5整個系統(tǒng)仿真圖對時序仿真圖進行分析：right ，left,night,brake 為輸入信號，right為1表示右轉，left為1表示左轉，night為1表示夜間行路，brake為1表示剎車。rd1,rd2,rd3為輸出信號，表示汽車右側的三盞燈。Id1,ld2,ld3 為輸出信號，表示汽車左側的三盞 燈。如圖所示：當right為1時，rd1輸出為1

15、表示右側燈亮，當left為1時，Id1為 輸出為1表示左側燈亮，當night為1時，Id2,rd2輸出均為1,表示左，右兩側各有 一盞燈亮。當brake為1時，Id3,rd3輸出均為1,表示左，右兩側各有一盞燈亮。3硬件電路部分3.1芯片的選擇CPLD采用Altera 新一代的Maxll器件EPM570T100C5配合Quartusll可以很容易實現(xiàn)CPLD的開發(fā)，模塊具有4位鍵盤輸入，4位開關量輸入，8個動態(tài)LED顯示，1個 靜態(tài)LED顯示，8個發(fā)光管，1個蜂鳴器，用于完成試驗，同時引出了3.3V的IO 口，方便模塊的擴展。程序下載方法采用ByteBlaster，本模塊下載時，插上跳線帽 J

16、P214JP217其他 模塊下載時拔下跳線帽JP214JP2173.1.1芯片的選擇（圖2.6） 肆 ii > H » F H d" b kTop viffwr.iAX ii3.1.2詳細連線圖（如圖2.7 ）圖2.73.2輸入輸出接口的選擇3.2.1開關量輸入接口（ S205S208表F.3-3撥盤開關輸入接口名稱EPM507引腳號輸入電平備注接口S20533左為0,右為1電平輸入leftS20634左為0，右為1電平輸入rightS20735左為0，右為1電平輸入brakeS20836左為0，右為1電平輸入n ight2012汽車尾燈控制器3.2.2 發(fā)光管輸出(D201D208)表F.3-4發(fā)光管輸出名稱EPM570弓|腳號備注輸出接口功能指示D20138紅ld1左轉D20240黃Ld3照明D20341綠Ld2剎車D20648綠rd1剎車D20749黃rd3照明D20850紅rd2右轉4試驗總結通過兩星期的緊張工作，最后完成了我們的設計任務一一汽車尾燈控制器的設計。 通過本次課程設計的學習，我深深的體會到設計課的重要性和目的性。在設計中要求我們要有耐心和毅力，還要細心，稍有不慎，一個小小的錯誤就會導 致結果的不正確，而