交通灯控制电路可编程实训报告.doc

广东水利电力职业技术学校 可 编 程 逻 辑 器 件 实 训 报 告 项目名称：交通灯控制电路 班级：13电子2班 姓名：邓明顺 指导老师：龚兰芳 前言 可编程逻辑控制器 即（Programmable Logic ControllerPLC）， 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。 当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。学习PLC对于机械工程的学生来说,是一门必课,因此,PLC的实训是踏入工作前一次很有意义的学习! 目录 设计要求……………………………………………………………………1 设计目的……………………………………………………………………1 任务要求……………………………………………………………………1 设计方案……………………………………………………………………1 设计原理图…………………………………………………………………2 设计步骤……………………………………………………………………2 硬件要求……………………………………………………………………3 源程序………………………………………………………………………3 引脚分配……………………………………………………………………7 十、硬件下载实现现象描述……………………………………………………8 十一、收获与体会………………………………………………………………10 一、设计要求 此次实训是依照现实中交通灯工作逻辑设计简易交通灯控制器，在十字路口，每条道路各有一组红、黄、绿灯和倒计时显示器，用以指挥车辆和行人有序地通行。期中，红灯（r）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮(y)，表示停车；绿灯亮（g），表示可以通行。倒计时显示器是用来显示允许通行和禁止通行地时间。觉得控制器就是用来自动控制十字路口的交通灯和计时器，指挥各种车辆和行人安全通行。 二、设计目的 　　　利用VHDL设计系统数据的能力，结合生活实际例子，模拟真实环境，编写出程序控制彩灯的亮灭，以数码管的计数和点阵上显示的图形，指挥十字路口交通灯的现象。 三、任务要求 　　　 在十字路口的两个方向上各设一组红、绿黄灯，显示顺序为其中一方向（东西方向）是绿灯、黄灯、红灯；令一方向（南北方向）是红灯、绿灯、黄灯。 　　　设计两组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间，其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是20s、5s、25s。 　　　当各条路上任意一条上出现特殊情况时，如当消防车、救护车或其它需要优先通行的车辆通过时，各方向均是红灯亮，倒计时停止，且显示数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，控制器恢复用来状态，继续正常进行。 四、设计方案 1.整理思路：从要求中可以发现交通灯亮灭的规律。 计数器的计数值与交通灯亮灭的关系如下图所示。 计数值与交通灯亮灭的关系 2.分析： 显然，本课题的核心是一个技术范围0-49（共50S）的计数器和一个根据计数值做出规定反应的控制器。另外，所用实验板配备的晶振20MHz，因此还需要一个分频电路。最后，要驱动七段数码管，显然还需要一个译码电路。 交通灯控制器系统框图 五、设计原理图 设计原理图 设计步骤 1.计数器的设计 这里需要的计数器的计数范围为0—49。计到49后，下一个时钟沿回复到0，开次下一轮计数。此外，当检测到特殊情况（hold=’1’）发生时，计数器暂停计数，而系统复位信号reset则使计算器异步清0。 2.控制器的设计 控制器的作用是根据计算器的计数值控制发光二极管的亮、灭，以及输 出倒计时数值给七段数译管的分位译码电路。此外，当检测到特殊情况（hold=’1’）发生时，无条件点亮红色的发光二极管。 3.分位译码器电路的设计 因为控制器输出的倒计时数值可能是1位或2位十进制，所以在七段数码管的译码电路前要加上分位电路（即将其分为2个1位十进制，如25分为2和5,7分为0和7）。 七、硬件要求 在硬件方面，主要是含有芯片EPM240T100C5的开发板和下载线与电源线。交通控制器主要用到了两个拨码开关和四组红绿黄LED灯。拨码开关分别是rst复位开关，hold是紧急开关。四组LED灯是东西和南北两个方向的交通指示灯。 八、源程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity jtd is port( clk: in std_logic;