EDA课程设计---十字路口交通灯控制系统.doc
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课 程 设 计 说 明 书
题 目:十字路口交通灯控制系统
系 别:计 算 机 科 学 与 技 术
班 级: 10 计 科 2
姓 名: 王 维
指导老师: 郑 朝 霞
同组成员:白雪峰 黄贵强
湖 北 工 业 大 学
二O一二 年 十二 月 二十一 日
目 录
概述
设计任务与要求··········································3
系统分析
电路工作原理及设计思路··································4
总体和模块框图
总体框图················································6
具体模块框图············································6
功能模块设计
各模块原理及其程序······································9
程序代码设计与分析
程序代码················································12
运行仿真
························································19
心得体会
························································22
参考文献
························································22
概述
在熙熙攘攘的都市中,为了保证城市道路的畅通与行人的安全,交通灯是城市交通监管的重要组成部分。但由于目前很多城市的交通灯实行的是定时控制,在时间和空间方面的应变性能较差,在一定程度上造成了交通资源的浪费,加重了道路交通压力。而设计周全的交通灯考虑了车流量等因素,有较大的可变性。在一定程度上改变了城市交通的现状,减少交通事故发生的概率。
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VHDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
设计任务与要求:
设计任务
设计一个十字路口交通控制器,分为手动操作、自动操作和复位系统,假设南北方向和东西方向,两个方向分别设置左拐、绿、黄和红四盏灯,每个方向设置一组倒计时显示器,用以指挥车辆和行人有序的通行。红灯亮表示左转和直行车辆禁行;绿灯亮表示直行车辆可以通行;黄灯亮表示左转或直行车辆即将禁行;左拐灯亮表示左转车辆可以通行;倒计时显示器用来显示允许通行或禁止通行的时间 。
设计要求
在十字路口南北和东西两个方向各设一组红灯、绿灯、黄灯和左拐灯。显示顺序:绿灯→ 黄灯→ 红灯→ 左拐→ 黄灯→ 红灯。在南北和东西两个方向各设一组倒计时显示器。
自动控制:设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间,南北方向为主干道,左拐、绿灯、黄灯和红灯显示时间分别是20s、20s、5s和20s。东西方向为次干道,左拐、绿灯、黄灯和红灯显示时间分别为15s、15s、5s和25s。
手动控制:按按钮依次执行以上显示状态,绿灯→ 黄灯→ 红灯→ 左拐→ 黄灯→ 红灯,倒计时显示为“0”。
系统设有总复位开关,可在任意时间内对系统进行复位。
通过开关按钮切换交通灯的工作状态。
系统分析
2.1交通灯工作流程分析 十字路口的交通灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。实现红绿灯的自动指挥是城市交通管理自动化的重要课题。在一个具有主、支干道的十字路口,设计一个交通灯自动控制装置,实现如下功能: 1.由主干道和支干道汇合成十字路口,在入口处设置 红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 2.当主干道与支干道均无车辆要求通行时,主干道应保持畅通,亮绿灯;支干道亮红灯。 3.如果主干道无车,支干道有车,则允许支干道通行,主干道亮红灯,支干道亮绿灯。 4.如果主干道
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