交通信号灯控制系统方案.docx

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1、交通信号灯控制系统方案 交通信号控制系统 1. 设计任务 设计一个十字路口交通控制系统，要求： （1）东西（用A表示）、南北（用B表示）方向均有绿灯、黄灯、红灯指示，其持续时间分别是30秒、3秒和30秒，交通灯运行的切换示意图如图1-1所示。 （2）系统设有时钟，以倒计时方式显示每一路允许通行的时间。 （3）当东西或南北两路中任意一路出现特殊情况时，系统可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即红灯全亮，时钟停止记时，东西、南北两路所有车辆停止通行；当特殊运行状态结束后，系统恢复工作，继续正常运行。 2总体框图 本系统主要由分频计、计数器和控制器等电路组成，总体框图如1-2所示。分频计将晶振送来

2、的信号变为1Hz时钟信号；当紧急制动信号无效时，选择开关将1Hz脉冲信号送至计数器进行倒计时计数，并使控制器同步控制两路红、黄、绿指示灯时序切换；当紧急制动信号有效时，选择开关将紧急制动信号送至计数器使其停止计数，同时控制器控制两路红灯全亮，所有车辆停止运行。 2-1 交通灯总体结构框图 3 模块设计 （1）分频器 设晶振产生的信号为2MHz，要求输出1Hz时钟信号，则分频系数为2M，需要21位计数器。用VHDL设计的2M分频器文本文件如下: LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE

3、 IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY fenpin2m IS PORT(clk:IN STD_LOGIC; reset:IN STD_LOGIC; -时钟输入 clk_out:out STD_LOGIC); END ENTITY fenpin2m; ARCHITECTURE one OF fenpin2m IS signal count:integer range 0 to 1999999; BEGIN PROCESS(clk) BEGIN if reset=1 then countqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq=00000000; -数码管不

4、显示 END CASE; end if; end if; sel=tmp; -把tmp的值赋予sel end process; -进程结束 end one; （4）控制器 该模块输入为1Hz时钟，和紧急制动信号PE,输出为两路红、黄、绿指示灯，当紧急制动信号无效（PE=1）时，两路红、黄、绿灯时序切换。当紧急制动信号有效时，选项开关将紧急制动信号送至计数器使其停止计数，同时使控制器控制两路红灯全亮，所有车辆停止通行。用VHDL文本输入法设计的控制器如下； 图3-4控制器的仿真波形 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_L

5、OGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY contr IS PORT(cp1:IN STD_LOGIC; pe:IN STD_LOGIC; chan:IN STD_LOGIC; ra,ga,ya,rb,gb,yb:out STD_LOGIC); END ENTITY contr; ARCHITECTURE one OF contr IS signal count:integer range 0 to 59; BEGIN process(cp1) begin if pe=0then count=0; else IF(cp1EV

6、ENT AND cp1=1) THEN if count59 then count=count+1; else count=0; end if; end if; end if; END PROCESS; PROCESS BEGIN if pe=1then if chan=1 then if count30 then rb=0; gb=1; yb=1; ra=1; if count27 then ga=0; ya=1; else ga=1; ya=0; end if; else rb=1; ga=1; ya=1; ra=0; if count57 then gb=0; yb=1; else gb=1; yb=0; end if; end if; else if count30 then rb=1;