華中科技大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計報告(交通燈)(已修改)
2024-09-06 16:54 本頁面
【正文】 111一林紅葉一霜染,一場秋雨一地寒。一欄落霞一處憂，一卷詩情一夕游。一渡飛瀑半山下，一行白鶴越峰翔。一竿悵惘一蓑遠(yuǎn)，一船離愁一帆行。一夢十年一回首，一絲垂綸一葦輕。一枕鄉(xiāng)思黃花瘦，一雁獨行一弓驚。華中科技大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計題 目：交通燈控制器的設(shè)計院 系： 班 級：姓 名：聯(lián)系方式：指導(dǎo)老師：目錄一 課題要求及功能分析1111 設(shè)計難點2二 系統(tǒng)框圖及具體模塊說明334三 模塊程序清單及仿真波形8 模塊程序及仿真波形812四 實驗總結(jié)14附錄 程序源代碼16輾轉(zhuǎn)異地一衫淚，曾記當(dāng)年一傘輕。西子湖畔一相逢，斷橋一諾金山漫。第一章 設(shè)計內(nèi)容及要求① 設(shè)計一個十字路口交通信號燈的控制電路。要求紅、綠燈按一定的規(guī)律亮和滅，并在亮燈期間進(jìn)行倒計時，并將運行時間用數(shù)碼管顯示出來。② 綠燈亮?xí)r，為該車道允許通行信號，紅燈亮?xí)r，為該車道禁止通行信號。要求主干道每次通行時間為Tx秒，支干道每次通行時間為Ty秒。每次變換運行車道前綠燈閃爍，持續(xù)時間為5秒。即車道要由主干道轉(zhuǎn)換為支干道時，主干道在通行時間只剩下5秒鐘時，綠燈閃爍顯示，支干道仍為紅燈，以便主干道上已過停車線的車?yán)^續(xù)通行，未過停車線的車停止通行。同理，當(dāng)車道由支干道轉(zhuǎn)換為主干道時，支干道綠燈閃爍顯示5秒鐘，主干道仍為紅燈。① 本課題要求用Verilog語言描述一個十字路口交通信號燈的控制電路，設(shè)計測試方案并通過Muxplus II或者Quartus II軟件對設(shè)計進(jìn)行仿真驗證，并下載到實驗板上調(diào)試成功。② 設(shè)計參考交通燈十字交叉路口圖如下：③ 本課題要求對紅、綠燈的運行時間要能比較方便的進(jìn)行重新設(shè)置。① 本設(shè)計將十字路口分為主干道和支干道，每個干道擁有直行綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈及紅燈，與現(xiàn)實中的實際情形一致。② 交通燈的運行狀態(tài)是：主干道綠燈同時支干道紅燈，主干道左轉(zhuǎn)綠燈同時支干道紅燈，支干道綠燈同時主干道紅燈，支干道左轉(zhuǎn)綠燈同時主干道紅燈，四種運行狀態(tài)依次循環(huán)顯示。③ 支干道紅燈時間=主干道綠燈時間+主干道左轉(zhuǎn)時間主干道紅燈時間=支干道綠燈時間+支干道左轉(zhuǎn)時間④ 采用verilog編程，并可以通過DE2板上的按鍵，對每個干道上的每個燈時間進(jìn)行自由設(shè)定。⑤ 創(chuàng)新之處：本設(shè)計最大的創(chuàng)新是在各個干道添加了左轉(zhuǎn)向燈，并可以對各個燈的閃亮?xí)r間在任意時刻經(jīng)行增加調(diào)整，更加貼近現(xiàn)實中的情形。 計數(shù)設(shè)置 設(shè)計要求能夠?qū)t、綠、左轉(zhuǎn)燈顯示時間進(jìn)行設(shè)置，因此不能使用固定數(shù)值的計數(shù)器模塊，需要采用中間變量進(jìn)行減計數(shù)，保留初始設(shè)置。 紅燈時間的計算 設(shè)計時，合理的運行狀態(tài)是：主干道綠燈，主干道左轉(zhuǎn)，支干道綠燈，支干道左轉(zhuǎn)依次循環(huán)顯示，因此，支干道紅燈時間=主干道綠燈時間+主干道左轉(zhuǎn)時間，主干道紅燈時間=支干道綠燈時間+支干道左轉(zhuǎn)時間。由于verilog采用BCD碼進(jìn)行計數(shù)，在七段數(shù)碼管顯示時要采用十進(jìn)制顯示，進(jìn)行加法計算時，需要考慮進(jìn)制問題。本設(shè)計在設(shè)置及加法計算時均采用個位、十位分開存儲的辦法，進(jìn)行編程。另外，若主干道綠燈、左轉(zhuǎn)燈時間都設(shè)置為10秒，則設(shè)置時間顯示是需要顯示10秒，而本設(shè)計采用9~0倒計時動態(tài)顯示顯示，需要將設(shè)置的時間減1后再顯示，若減1后用公式：支干道紅燈時間=主干道綠燈時間+主干道左轉(zhuǎn)時間，則支干道紅燈時間為18，故需要在做加法時多加1，為19，顯示19~0倒計時。 設(shè)計所需按鍵過多本設(shè)計需要設(shè)置四個時間，如果分高低位分別設(shè)置，則所用按鍵過多，會導(dǎo)致其他使能信號分配不到按鍵，故采用四個按鍵設(shè)置時間，按一下加1。這樣雖然設(shè)置時需要按鍵次數(shù)過多，但是滿足硬件的要求。 設(shè)計所需時間顯示過多 交通燈需要動態(tài)顯示主干道倒計時、支干道倒計時，共用四個數(shù)碼管。而設(shè)置的時間同時顯示需要八個數(shù)碼管，硬件不滿足。因此設(shè)計使能信號，使需要顯示的時間，即主干道設(shè)置的時間與支干道設(shè)置的時間分開顯示，需要四個數(shù)碼管。硬件上的八個數(shù)碼管全部使用。第二章 系統(tǒng)框圖及具體模塊說明S0狀態(tài)：主干道綠燈、支干道紅燈S1狀態(tài)：主干道左轉(zhuǎn)、支干道紅燈S2狀態(tài)：支干道綠燈、主干道紅燈S3狀態(tài)：支干道左轉(zhuǎn)、主干道紅燈 具體模塊說明 置數(shù)模塊由于系統(tǒng)設(shè)計要求可以對主干道，支干道上左轉(zhuǎn)、綠燈運行的時間進(jìn)行重新設(shè)置調(diào)整，所以要對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。首先引入一組參數(shù)，chief_gh，chief_gl，chief_lh,chief_ll,sub_gh，sub_gl，sub_lh,sub_ll,先賦上主干道，支干道上綠燈，左轉(zhuǎn)燈運行的時間初始值(下劃線后面的字母分別取green,left,high,low首字母)，一旦需要重置，就用一個enable信號控制外部按鍵，控制定時器的啟動chief_g_button，ch
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