交通燈課程設(shè)計報告2600字

交通燈課程設(shè)計報告2600字

交通燈課程設(shè)計報告（1）設(shè)計思路目錄1引言2設(shè)計任務(wù)與要求3總體方案設(shè)計（2）設(shè)計原理及參考框圖（3）交通燈控制時序圖4系統(tǒng)硬件設(shè)計部分（1）時間秒脈沖發(fā)生器（2）60s、30s、5s計數(shù)器（及定時電路）（3）主控電路（4）紅黃綠交通燈控制電路5交通燈控制電路設(shè)計的總體電路圖6體會7主要參考元器件8參考文獻(xiàn)交通燈課程設(shè)計報告1引言當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。1858年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號燈。1868年，英國機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，19xx年始安裝于紐約市5號大街的一座高塔上。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。19xx年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來啟動紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。19xx年，聯(lián)合國《道路交通和道路標(biāo)志信號協(xié)定》對各種信號燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時可以進(jìn)入交叉路口。2設(shè)計任務(wù)與要求：（1）用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈，用傳感器或邏輯開關(guān)代替?zhèn)鞲衅髯鳈z測車輛是否到來的信號，設(shè)計制作一個交通燈控制器。（2）由于主干道車輛較多，而支干道車輛較少，所以主干道處于常允許通行的狀態(tài)，支干道有車才通行。（30）當(dāng)主干道均有車時，要求主干道與支干道交替通行。主干道通行時，主干道綠燈亮，支干道紅燈亮，時間為60s。支干道通行時，支干道綠燈亮，主干道紅燈亮，時間為30s。（4）每次綠燈變紅燈時，要求黃燈先亮5s。此時另一路口紅燈也不變。（5）要求在綠燈亮（通行時間內(nèi)），和紅燈亮（禁止通行時間內(nèi)）均有倒計時顯示。3總體方案設(shè)計：（1）設(shè)計思路系統(tǒng)中要求有60s、30s和5s三種定時信號，需要設(shè)計三種相應(yīng)的倒計時顯示電路。定時的起始信號由主控電路給出，定時時間結(jié)束的信號也輸出到主控電路，并通過主控電路去啟動或關(guān)閉交通燈。主控電路是本設(shè)計的核心，它的輸入信號來自60s、30s和5s三個定時信號。主控電路的輸出一方面經(jīng)譯碼后分別控制主干道和支干道的三個信號燈，另一方面控制定時電路的啟動。主控電路屬于時序邏輯電路，應(yīng)該按照時序邏輯電路的設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計。也可采用存儲電路去控制交通燈，即將傳感信號和定時信號經(jīng)過編碼所得的代碼作為存儲器的地址信號，由存儲器數(shù)據(jù)去控制交通燈。（2）設(shè)計原理及參考框圖交通燈控制電路原理框圖如下：根據(jù)要求，該控制電路應(yīng)該具有計時功能，即60s、30s和5s的計時及倒計時功能。通過對秒脈沖的計數(shù)器，實現(xiàn)紅、黃、綠三種顏色燈的交替顯示，因此需要計數(shù)器及各種邏輯門及觸發(fā)器。由于要有時間提示的數(shù)字顯示，即根據(jù)紅綠燈的時間進(jìn)行倒計時顯示，這就需要數(shù)碼管、譯碼器等顯示、控制器件。綜上所述，設(shè)計電路應(yīng)括主控電路、定時電路、譯碼顯示電路以及秒脈沖信號發(fā)生器。（3）交通燈控制時序圖：設(shè)主干道的綠、黃、紅交通燈分別用字母AG、AY、AR表示，支干道的綠、黃、紅交通燈分別用字母BG、BY、BR表示，S表示支干道上傳感器傳來有車的信號，TL表示60s時間，TS表示30s時間，TY表示5s的時間，ST表示信號的確認(rèn)。交通燈控制時序圖4系統(tǒng)硬件設(shè)計部分：（1）時間秒脈沖發(fā)生器（仿真圖）交通燈中的時鐘是由振蕩器產(chǎn)生的，振蕩器為數(shù)字鐘提供了1s的基準(zhǔn)信號，典型的振蕩器是555定時器實現(xiàn)的多諧振蕩器如圖所示。計算時間公式：T=0.7(R1+2R2)*C（2）60s、30s、5s計數(shù)器（及定時電路）（仿真圖）定時電路是主要由兩片74LS160芯片組成的。脈沖信號由CLK端輸入，TY端輸出到達(dá)5s的信號，TS端輸出到達(dá)30s的信號，TL端輸出到達(dá)60s的信號。（3）主控電路（仿真圖）主控電路主要是由兩片74LS153芯片、兩片74LS74芯片組成的，由CLK端給74LS74芯片輸入脈沖信號，通過TY、TS、TL、S等端口給主控芯片輸入時間、傳感信號。（4）紅黃綠交通燈控制電路（仿真圖）該電路是由74LS139芯片通過數(shù)據(jù)選擇來控制紅、黃、綠交通燈的亮滅。5交通燈控制電路設(shè)計的總體電路圖：6體會：本次課程設(shè)計是在系統(tǒng)學(xué)習(xí)《數(shù)字邏輯電路》和《電子技術(shù)基礎(chǔ)》之后通過查閱相關(guān)資料完成的，這次課程設(shè)計給我?guī)砹撕艽蟮氖斋@，讓我學(xué)到了很多，不僅掌握了簡單的電子電路的設(shè)計與制作，也掌握了論文寫作和格式。在制作電路時，我深深體會到連接電路時一定要認(rèn)真仔細(xì)，每一步驟都要認(rèn)真分析。設(shè)計過程中遇到很多難題，在老師以及同學(xué)的幫著下我順利地完成了本次設(shè)計，通過這次設(shè)計我深刻感到自己的知識十分有限，在以后的課程學(xué)習(xí)中一定要認(rèn)真學(xué)習(xí)理論知識，充實自己。7主要參考元器件計數(shù)器74LS160，觸發(fā)器74LS74，555定時器，74LS153,74LS11,74LS21,74LS139，74LS04,74LS32,74LS08,譯碼器74LS47，數(shù)碼管LC5011，門電路，發(fā)光二極管，電阻，電容，自鎖開關(guān)、銅板8參考文獻(xiàn)《數(shù)字邏輯電路》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗、綜合設(shè)計實驗與課程設(shè)計》

第二篇：交通燈VHDL課程設(shè)計報告3700字《電子設(shè)計自動化（EDA）技術(shù)》課程實訓(xùn)報告題目:交通信號控制器VHDL設(shè)計姓名：院系：專業(yè)：電子信息工程（儀器儀表）學(xué)號：************指導(dǎo)教師：徐正坤完成時間:2010年6月29日12目錄1課程設(shè)計題目、內(nèi)容與要求…………………4頁1.1設(shè)計題目…………………4頁1.2設(shè)計內(nèi)容…………………4頁1.3具體要求…………………4頁2系統(tǒng)設(shè)計………5頁2.1設(shè)計思路…………………5頁2.2系統(tǒng)原理…………………5頁3系統(tǒng)實現(xiàn)………5頁3.1VHDL源程序的具體程序和說明………5頁3.2交通信號控制器程序中使用到得信號及其對應(yīng)的管腳…7頁4系統(tǒng)仿真………7頁5硬件驗證（操作）說明………7頁6總結(jié)…………8頁7參考書目……………………8頁3交通燈控制器周曉重慶三峽學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院電子信息工程（儀器儀表）2008級重慶萬州404000摘要基于VHDL的交通燈控制器設(shè)計，芯片采用ALTERA公司的ACEX1K系列的EP1K10TC100-3，使用硬件描述語言VHDL進(jìn)行描述，對交通燈進(jìn)行模塊化，在VHDL編程環(huán)境QuartusII下編譯通過。此報告對該設(shè)計的思想原理，詳細(xì)程序和引腳配置以及波形仿真進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。關(guān)鍵詞：VHDL模塊化交通燈設(shè)計1課程設(shè)計題目、內(nèi)容與要求1.1設(shè)計題目交通信號控制器VHDL設(shè)計1.2設(shè)計內(nèi)容交通信號控制器的VHDL源程序；交通信號控制器的仿真波形；交通信號控制器的硬件測試結(jié)果。1.3具體要求設(shè)計一個交通信號控制器。交通信號控制器原理框圖如下圖所示。模擬場景圖：42系統(tǒng)設(shè)計2.1設(shè)計思路選擇課程設(shè)計題目→查資料寫出交通信號控制器的VHDL源程序代碼→對程序進(jìn)行全程編譯→時序仿真→引腳設(shè)置和下載→硬件測試2.2系統(tǒng)原理用VHDL編寫程序?qū)崿F(xiàn)交通信號控制器以下功能：（1）交通燈從綠變紅時，有5秒黃燈亮的間隔時間；（2）交通燈紅變綠是直接進(jìn)行的，沒有間隔時間；（3）主干道上的綠燈時間為50秒，支干道的綠燈時間為30秒用VHDL編寫程序?qū)崿F(xiàn)交通信號控制器的端口控制信號。其中，clk為標(biāo)準(zhǔn)的1HZ的時鐘信號；R為復(fù)位信號；SPC為緊急情況信號，負(fù)責(zé)緊急情況的處理，當(dāng)緊急情況發(fā)生時，南北主干道和東西支干道均顯示紅燈。該程序定義了4個狀態(tài)S0,S1,S2,S3。當(dāng)狀態(tài)為S0時，南北方向亮綠燈，東西方向亮紅燈,50s；當(dāng)為狀態(tài)為S1時，南北方向亮黃燈，東西方向亮紅，5s；當(dāng)狀態(tài)為S2時，南北方向亮紅燈，東西方向綠燈，30s；當(dāng)狀態(tài)為S3時，南北方向亮紅燈，東西方向黃燈，5s；程序還設(shè)計了一個緊急信號情況，當(dāng)遭遇緊急情況時，主干道和支干道都亮紅燈。3系統(tǒng)實現(xiàn)3.1交通燈控制器VHDL源程序的具體程序和說明LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;5USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH;ENTITYTRAFFIC2ISPORT(CLK,R,SPC:INSTD_LOGIC;--時鐘、復(fù)位、特殊情況LIGHT:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);--light:G1,R1,Y1,G2,R2,Y2;Q1,Q2:OUTINTEGERRANGE0TO55);ENDTRAFFIC2;ARCHITECTUREbehavOFTRAFFIC2ISTYPESTATESIS(S0,S1,S2,S3);--定義枚舉SIGNALSTATE:STATES;SIGNALT1,T2:INTEGERRANGE0TO55;BEGINP1:PROCESS(CLK,STATE)BEGINIFR='1'THENSTATE<=S0;T1<=50;T2<=55;--復(fù)位ELSIFSPC='1'THENLIGHT<="010010";--特殊情況亮紅燈ELSIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENCASESTATEIS--states為s0時，南北方向亮綠燈，東西方向亮紅燈,50sWHENS0=>LIGHT<="100010";T1<=T1-1;T2<=T2-1;Q1<=T1;Q2<=T2;IFT1=0THENSTATE<=S1;T1<=5;T2<=5;ENDIF;--states為s1時，南北方向亮黃燈，東西方向亮紅，5sWHENS1=>LIGHT<="001010";T1<=T1-1;T2<=T2-1;Q1<=T1;Q2<=T2;IFT1=0THENSTATE<=S2;T1<=35;T2<=30;ENDIF;--states為s2時，南北方向亮紅燈，東西方向綠燈，30sWHENS2=>LIGHT<="010100";T1<=T1-1;T2<=T2-1;Q1<=T1;Q2<=T2;IFT2=0THENSTATE<=S3;T1<=5;T2<=5;ENDIF;--states為s3時，南北方向亮紅燈，東西方向黃燈，5sWHENS3=>LIGHT<="010001";T1<=T1-1;T2<=T2-1;6Q1<=T1;Q2<=T2;IFT1=0THENSTATE<=S0;T1<=50;T2<=55;ENDIF;WHENOTHERS=>STATE<=S0;T1<=50;T2<=55;--主干道ENDCASE;ENDIF;ENDPROCESS;ENDbehav;3.2交通燈控制器程序中使用到得信號及其對應(yīng)的管腳4系統(tǒng)仿真75硬件驗證（操作）說明根據(jù)之前寫定的引腳來進(jìn)行連線，其中clk連接1Hz的脈沖，R連可控制電平的高低電平信號，實現(xiàn)復(fù)位功能。SPC接高低電平信號，實現(xiàn)緊急情況功能。G1接南北道的綠燈,R1接南北道的紅燈,Y1街南北道的黃燈。G2接?xùn)|西道的綠燈,R2接?xùn)|西道的紅燈,Y2街東西道的黃燈。經(jīng)過對源程序的不斷檢查和對EP1K10TC100-3主芯片的各個引腳是否能夠提供正常工作進(jìn)行檢測，最終將結(jié)果調(diào)試成功。6總結(jié)通過這次實訓(xùn)，我們在程序的功能，源程序修改以及最后的硬件調(diào)試波形仿真中取得了更深一步的成就，通過理論結(jié)合實際進(jìn)行不斷地修改、討論。填補(bǔ)了我們在這一方面的不足，當(dāng)最后結(jié)果出來的時候，我們心比蜜甜，通過這次實訓(xùn)，我們在實踐中學(xué)會了很多在平時的實驗中無法學(xué)到得東西。將使我們在以后的工作中受益匪