交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告2600字

交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告2600字

交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告（1）設(shè)計(jì)思路目錄1引言2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求3總體方案設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)原理及參考框圖（3）交通燈控制時(shí)序圖4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分（1）時(shí)間秒脈沖發(fā)生器（2）60s、30s、5s計(jì)數(shù)器（及定時(shí)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(jì)的總體電路圖6體會(huì)7主要參考元器件8參考文獻(xiàn)交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告1引言當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)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(hào)燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號(hào)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(huì)大廈前的廣場(chǎng)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(dòng)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(hào)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(cè)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(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)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(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)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(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)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(hào)，面對(duì)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(hào)，面對(duì)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(shí)可以進(jìn)入交叉路口。2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：（1）用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號(hào)燈，用傳感器或邏輯開關(guān)代替?zhèn)鞲衅髯鳈z測(cè)車輛是否到來的信號(hào)，設(shè)計(jì)制作一個(gè)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(shí)，要求主干道與支干道交替通行。主干道通行時(shí)，主干道綠燈亮，支干道紅燈亮，時(shí)間為60s。支干道通行時(shí)，支干道綠燈亮，主干道紅燈亮，時(shí)間為30s。（4）每次綠燈變紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5s。此時(shí)另一路口紅燈也不變。（5）要求在綠燈亮（通行時(shí)間內(nèi)），和紅燈亮（禁止通行時(shí)間內(nèi)）均有倒計(jì)時(shí)顯示。3總體方案設(shè)計(jì)：（1）設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)中要求有60s、30s和5s三種定時(shí)信號(hào)，需要設(shè)計(jì)三種相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)顯示電路。定時(shí)的起始信號(hào)由主控電路給出，定時(shí)時(shí)間結(jié)束的信號(hào)也輸出到主控電路，并通過主控電路去啟動(dòng)或關(guān)閉交通燈。主控電路是本設(shè)計(jì)的核心，它的輸入信號(hào)來自60s、30s和5s三個(gè)定時(shí)信號(hào)。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(gè)信號(hào)燈，另一方面控制定時(shí)電路的啟動(dòng)。主控電路屬于時(shí)序邏輯電路，應(yīng)該按照時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。也可采用存儲(chǔ)電路去控制交通燈，即將傳感信號(hào)和定時(shí)信號(hào)經(jīng)過編碼所得的代碼作為存儲(chǔ)器的地址信號(hào)，由存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)去控制交通燈。（2）設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)功能，即60s、30s和5s的計(jì)時(shí)及倒計(jì)時(shí)功能。通過對(duì)秒脈沖的計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)紅、黃、綠三種顏色燈的交替顯示，因此需要計(jì)數(shù)器及各種邏輯門及觸發(fā)器。由于要有時(shí)間提示的數(shù)字顯示，即根據(jù)紅綠燈的時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)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(jì)電路應(yīng)括主控電路、定時(shí)電路、譯碼顯示電路以及秒脈沖信號(hào)發(fā)生器。（3）交通燈控制時(shí)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(hào)，TL表示60s時(shí)間，TS表示30s時(shí)間，TY表示5s的時(shí)間，ST表示信號(hào)的確認(rèn)。交通燈控制時(shí)序圖4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分：（1）時(shí)間秒脈沖發(fā)生器（仿真圖）交通燈中的時(shí)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(hào)，典型的振蕩器是555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的多諧振蕩器如圖所示。計(jì)算時(shí)間公式：T=0.7(R1+2R2)*C（2）60s、30s、5s計(jì)數(shù)器（及定時(shí)電路）（仿真圖）定時(shí)電路是主要由兩片74LS160芯片組成的。脈沖信號(hào)由CLK端輸入，TY端輸出到達(dá)5s的信號(hào)，TS端輸出到達(dá)30s的信號(hào)，TL端輸出到達(dá)60s的信號(hào)。（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(hào)，通過TY、TS、TL、S等端口給主控芯片輸入時(shí)間、傳感信號(hào)。（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(jì)的總體電路圖：6體會(huì)：本次課程設(shè)計(jì)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(jì)給我?guī)砹撕艽蟮氖斋@，讓我學(xué)到了很多，不僅掌握了簡(jiǎn)單的電子電路的設(shè)計(jì)與制作，也掌握了論文寫作和格式。在制作電路時(shí)，我深深體會(huì)到連接電路時(shí)一定要認(rèn)真仔細(xì)，每一步驟都要認(rèn)真分析。設(shè)計(jì)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(jì)，通過這次設(shè)計(jì)我深刻感到自己的知識(shí)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(shí)，充實(shí)自己。7主要參考元器件計(jì)數(shù)器74LS160，觸發(fā)器74LS74，555定時(shí)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(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》

第二篇：交通燈VHDL課程設(shè)計(jì)報(bào)告3700字《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)》課程實(shí)訓(xùn)報(bào)告題目:交通信號(hào)控制器VHDL設(shè)計(jì)姓名：院系：專業(yè)：電子信息工程（儀器儀表）學(xué)號(hào)：************指導(dǎo)教師：徐正坤完成時(shí)間:2010年6月29日12目錄1課程設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容與要求…………………4頁1.1設(shè)計(jì)題目…………………4頁1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………4頁1.3具體要求…………………4頁2系統(tǒng)設(shè)計(jì)………5頁2.1設(shè)計(jì)思路…………………5頁2.2系統(tǒng)原理…………………5頁3系統(tǒng)實(shí)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(hào)控制器程序中使用到得信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的管腳…7頁4系統(tǒng)仿真………7頁5硬件驗(yàn)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(jí)重慶萬州404000摘要基于VHDL的交通燈控制器設(shè)計(jì)，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(duì)交通燈進(jìn)行模塊化，在VHDL編程環(huán)境QuartusII下編譯通過。此報(bào)告對(duì)該設(shè)計(jì)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(jì)1課程設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容與要求1.1設(shè)計(jì)題目交通信號(hào)控制器VHDL設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容交通信號(hào)控制器的VHDL源程序；交通信號(hào)控制器的仿真波形；交通信號(hào)控制器的硬件測(cè)試結(jié)果。1.3具體要求設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)控制器。交通信號(hào)控制器原理框圖如下圖所示。模擬場(chǎng)景圖：42系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)思路選擇課程設(shè)計(jì)題目→查資料寫出交通信號(hào)控制器的VHDL源程序代碼→對(duì)程序進(jìn)行全程編譯→時(shí)序仿真→引腳設(shè)置和下載→硬件測(cè)試2.2系統(tǒng)原理用VHDL編寫程序?qū)崿F(xiàn)交通信號(hào)控制器以下功能：（1）交通燈從綠變紅時(shí)，有5秒黃燈亮的間隔時(shí)間；（2）交通燈紅變綠是直接進(jìn)行的，沒有間隔時(shí)間；（3）主干道上的綠燈時(shí)間為50秒，支干道的綠燈時(shí)間為30秒用VHDL編寫程序?qū)崿F(xiàn)交通信號(hào)控制器的端口控制信號(hào)。其中，clk為標(biāo)準(zhǔn)的1HZ的時(shí)鐘信號(hào)；R為復(fù)位信號(hào)；SPC為緊急情況信號(hào)，負(fù)責(zé)緊急情況的處理，當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，南北主干道和東西支干道均顯示紅燈。該程序定義了4個(gè)狀態(tài)S0,S1,S2,S3。當(dāng)狀態(tài)為S0時(shí)，南北方向亮綠燈，東西方向亮紅燈,50s；當(dāng)為狀態(tài)為S1時(shí)，南北方向亮黃燈，東西方向亮紅，5s；當(dāng)狀態(tài)為S2時(shí)，南北方向亮紅燈，東西方向綠燈，30s；當(dāng)狀態(tài)為S3時(shí)，南北方向亮紅燈，東西方向黃燈，5s；程序還設(shè)計(jì)了一個(gè)緊急信號(hào)情況，當(dāng)遭遇緊急情況時(shí)，主干道和支干道都亮紅燈。3系統(tǒng)實(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(hào)及其對(duì)應(yīng)的管腳4系統(tǒng)仿真75硬件驗(yàn)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(hào)，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。SPC接高低電平信號(hào)，實(shí)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(duì)源程序的不斷檢查和對(duì)EP1K10TC100-3主芯片的各個(gè)引腳是否能夠提供正常工作進(jìn)行檢測(cè)，最終將結(jié)果調(diào)試成功。6總結(jié)通過這次實(shí)訓(xùn)，我們?cè)诔绦虻墓δ?，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(shí)際進(jìn)行不斷地修改、討論。填補(bǔ)了我們?cè)谶@一方面的不足，當(dāng)最后結(jié)果出來的時(shí)候，我們心比蜜甜，通過這次實(shí)訓(xùn)，我們?cè)趯?shí)踐中學(xué)會(huì)了很多在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中無法學(xué)到得東西。將使我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦惺芤娣?/p>