交通灯课程设计报告2600字

交通灯课程设计报告2600字

交通灯课程设计报告（1）设计思路目录1引言2设计任务与要求3总体方案设计（2）设计原理及参考框图（3）交通灯控制时序图4系统硬件设计部分（1）时间秒脉冲发生器（2）60s、30s、5s计数器（及定时电路）（3）主控电路（4）红黄绿交通灯控制电路5交通灯控制电路设计的总体电路图6体会7主要参考元器件8参考文献交通灯课程设计报告1引言当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，19xx年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。19xx年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。19xx年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。2设计任务与要求：（1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关代替传感器作检测车辆是否到来的信号，设计制作一个交通灯控制器。（2）由于主干道车辆较多，而支干道车辆较少，所以主干道处于常允许通行的状态，支干道有车才通行。（30）当主干道均有车时，要求主干道与支干道交替通行。主干道通行时，主干道绿灯亮，支干道红灯亮，时间为60s。支干道通行时，支干道绿灯亮，主干道红灯亮，时间为30s。（4）每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5s。此时另一路口红灯也不变。（5）要求在绿灯亮（通行时间内），和红灯亮（禁止通行时间内）均有倒计时显示。3总体方案设计：（1）设计思路系统中要求有60s、30s和5s三种定时信号，需要设计三种相应的倒计时显示电路。定时的起始信号由主控电路给出，定时时间结束的信号也输出到主控电路，并通过主控电路去启动或关闭交通灯。主控电路是本设计的核心，它的输入信号来自60s、30s和5s三个定时信号。主控电路的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路的启动。主控电路属于时序逻辑电路，应该按照时序逻辑电路的设计方法进行设计。也可采用存储电路去控制交通灯，即将传感信号和定时信号经过编码所得的代码作为存储器的地址信号，由存储器数据去控制交通灯。（2）设计原理及参考框图交通灯控制电路原理框图如下：根据要求，该控制电路应该具有计时功能，即60s、30s和5s的计时及倒计时功能。通过对秒脉冲的计数器，实现红、黄、绿三种颜色灯的交替显示，因此需要计数器及各种逻辑门及触发器。由于要有时间提示的数字显示，即根据红绿灯的时间进行倒计时显示，这就需要数码管、译码器等显示、控制器件。综上所述，设计电路应括主控电路、定时电路、译码显示电路以及秒脉冲信号发生器。（3）交通灯控制时序图：设主干道的绿、黄、红交通灯分别用字母AG、AY、AR表示，支干道的绿、黄、红交通灯分别用字母BG、BY、BR表示，S表示支干道上传感器传来有车的信号，TL表示60s时间，TS表示30s时间，TY表示5s的时间，ST表示信号的确认。交通灯控制时序图4系统硬件设计部分：（1）时间秒脉冲发生器（仿真图）交通灯中的时钟是由振荡器产生的，振荡器为数字钟提供了1s的基准信号，典型的振荡器是555定时器实现的多谐振荡器如图所示。计算时间公式：T=0.7(R1+2R2)*C（2）60s、30s、5s计数器（及定时电路）（仿真图）定时电路是主要由两片74LS160芯片组成的。脉冲信号由CLK端输入，TY端输出到达5s的信号，TS端输出到达30s的信号，TL端输出到达60s的信号。（3）主控电路（仿真图）主控电路主要是由两片74LS153芯片、两片74LS74芯片组成的，由CLK端给74LS74芯片输入脉冲信号，通过TY、TS、TL、S等端口给主控芯片输入时间、传感信号。（4）红黄绿交通灯控制电路（仿真图）该电路是由74LS139芯片通过数据选择来控制红、黄、绿交通灯的亮灭。5交通灯控制电路设计的总体电路图：6体会：本次课程设计是在系统学习《数字逻辑电路》和《电子技术基础》之后通过查阅相关资料完成的，这次课程设计给我带来了很大的收获，让我学到了很多，不仅掌握了简单的电子电路的设计与制作，也掌握了论文写作和格式。在制作电路时，我深深体会到连接电路时一定要认真仔细，每一步骤都要认真分析。设计过程中遇到很多难题，在老师以及同学的帮著下我顺利地完成了本次设计，通过这次设计我深刻感到自己的知识十分有限，在以后的课程学习中一定要认真学习理论知识，充实自己。7主要参考元器件计数器74LS160，触发器74LS74，555定时器，74LS153,74LS11,74LS21,74LS139，74LS04,74LS32,74LS08,译码器74LS47，数码管LC5011，门电路，发光二极管，电阻，电容，自锁开关、铜板8参考文献《数字逻辑电路》、《电子技术基础》、《电子技术基础实验、综合设计实验与课程设计》

第二篇：交通灯VHDL课程设计报告3700字《电子设计自动化（EDA）技术》课程实训报告题目:交通信号控制器VHDL设计姓名：院系：专业：电子信息工程（仪器仪表）学号：************指导教师：徐正坤完成时间:2010年6月29日12目录1课程设计题目、内容与要求…………………4页1.1设计题目…………………4页1.2设计内容…………………4页1.3具体要求…………………4页2系统设计………5页2.1设计思路…………………5页2.2系统原理…………………5页3系统实现………5页3.1VHDL源程序的具体程序和说明………5页3.2交通信号控制器程序中使用到得信号及其对应的管脚…7页4系统仿真………7页5硬件验证（操作）说明………7页6总结…………8页7参考书目……………………8页3交通灯控制器周晓重庆三峡学院应用技术学院电子信息工程（仪器仪表）2008级重庆万州404000摘要基于VHDL的交通灯控制器设计，芯片采用ALTERA公司的ACEX1K系列的EP1K10TC100-3，使用硬件描述语言VHDL进行描述，对交通灯进行模块化，在VHDL编程环境QuartusII下编译通过。此报告对该设计的思想原理，详细程序和引脚配置以及波形仿真进行了详细的阐述。关键词：VHDL模块化交通灯设计1课程设计题目、内容与要求1.1设计题目交通信号控制器VHDL设计1.2设计内容交通信号控制器的VHDL源程序；交通信号控制器的仿真波形；交通信号控制器的硬件测试结果。1.3具体要求设计一个交通信号控制器。交通信号控制器原理框图如下图所示。模拟场景图：42系统设计2.1设计思路选择课程设计题目→查资料写出交通信号控制器的VHDL源程序代码→对程序进行全程编译→时序仿真→引脚设置和下载→硬件测试2.2系统原理用VHDL编写程序实现交通信号控制器以下功能：（1）交通灯从绿变红时，有5秒黄灯亮的间隔时间；（2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；（3）主干道上的绿灯时间为50秒，支干道的绿灯时间为30秒用VHDL编写程序实现交通信号控制器的端口控制信号。其中，clk为标准的1HZ的时钟信号；R为复位信号；SPC为紧急情况信号，负责紧急情况的处理，当紧急情况发生时，南北主干道和东西支干道均显示红灯。该程序定义了4个状态S0,S1,S2,S3。当状态为S0时，南北方向亮绿灯，东西方向亮红灯,50s；当为状态为S1时，南北方向亮黄灯，东西方向亮红，5s；当状态为S2时，南北方向亮红灯，东西方向绿灯，30s；当状态为S3时，南北方向亮红灯，东西方向黄灯，5s；程序还设计了一个紧急信号情况，当遭遇紧急情况时，主干道和支干道都亮红灯。3系统实现3.1交通灯控制器VHDL源程序的具体程序和说明LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;5USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH;ENTITYTRAFFIC2ISPORT(CLK,R,SPC:INSTD_LOGIC;--时钟、复位、特殊情况LIGHT:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);--light:G1,R1,Y1,G2,R2,Y2;Q1,Q2:OUTINTEGERRANGE0TO55);ENDTRAFFIC2;ARCHITECTUREbehavOFTRAFFIC2ISTYPESTATESIS(S0,S1,S2,S3);--定义枚举SIGNALSTATE:STATES;SIGNALT1,T2:INTEGERRANGE0TO55;BEGINP1:PROCESS(CLK,STATE)BEGINIFR='1'THENSTATE<=S0;T1<=50;T2<=55;--复位ELSIFSPC='1'THENLIGHT<="010010";--特殊情况亮红灯ELSIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENCASESTATEIS--states为s0时，南北方向亮绿灯，东西方向亮红灯,50sWHENS0=>LIGHT<="100010";T1<=T1-1;T2<=T2-1;Q1<=T1;Q2<=T2;IFT1=0THENSTATE<=S1;T1<=5;T2<=5;ENDIF;--states为s1时，南北方向亮黄灯，东西方向亮红，5sWHENS1=>LIGHT<="001010";T1<=T1-1;T2<=T2-1;Q1<=T1;Q2<=T2;IFT1=0THENSTATE<=S2;T1<=35;T2<=30;ENDIF;--states为s2时，南北方向亮红灯，东西方向绿灯，30sWHENS2=>LIGHT<="010100";T1<=T1-1;T2<=T2-1;Q1<=T1;Q2<=T2;IFT2=0THENSTATE<=S3;T1<=5;T2<=5;ENDIF;--states为s3时，南北方向亮红灯，东西方向黄灯，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交通灯控制器程序中使用到得信号及其对应的管脚4系统仿真75硬件验证（操作）说明根据之前写定的引脚来进行连线，其中clk连接1Hz的脉冲，R连可控制电平的高低电平信号，实现复位功能。SPC接高低电平信号，实现紧急情况功能。G1接南北道的绿灯,R1接南北道的红灯,Y1街南北道的黄灯。G2接东西道的绿灯,R2接东西道的红灯,Y2街东西道的黄灯。经过对源程序的不断检查和对EP1K10TC100-3主芯片的各个引脚是否能够提供正常工作进行检测，最终将结果调试成功。6总结通过这次实训，我们在程序的功能，源程序修改以及最后的硬件调试波形仿真中取得了更深一步的成就，通过理论结合实际进行不断地修改、讨论。填补了我们在这一方面的不足，当最后结果出来的时候，我们心比蜜甜，通过这次实训，我们在实践中学会了很多在平时的实验中无法学到得东西。将使我们在以后的工作中受益匪