EDA课程设计---交通灯控制器

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1、1 EDAEDA 技术课程结业论文技术课程结业论文 题目：题目：交通灯控制器交通灯控制器 姓姓 名名: : 班班 级级: : 学学 号号: : 指导教师指导教师: : 日期：日期：20122012 年年 4 4 月月 3030 日日 2 摘摘 要要 EDA(Electronic Design Automation)-电子设计自动化，作为现代电子信 息工程领域的一门新技术，它已成为电子设计的主要手段，本次课程设计的只 要课题是设计一个交通信号灯控制器，此控制器由一条主干道和一条支干道汇 合成十字路口，在每个入口处设置红、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

2、时间停在禁行外。值得注意的 是，交通灯两个方向的灯的状态是相关的。也就是说，每个方向的灯的状态影 响着另外一个方向的灯的状态，这样才能够协调两个方向的车流。如果每个方 向的灯是独立变化的，那么交通灯就没有了意义。本论文包括将向我们展现交 通灯控制器的设计思想，以及设计原理，各模块的设计理念，除此之外还将给 出我们自己的观点，设计后的心得，对于设计过后的想法，从中学习到的等各 方面内容。 关键词关键词：EDA 交通灯控制器 设计思想 心得 3 目目 录录 第一章 总体设计思想 1.1 设计基本要求 1.2 基本原理 1.3 设计框图 第二章设计步骤和调试过程 2.1 总体电路设计 2.2 模块设

3、计 2.3 实验调试 第三章 作者的观点想法 3.1 实验过程 3.2 实验心得体会 小 结 致 谢 参考文献 4 第一章第一章 交通灯控制器总体设计思想交通灯控制器总体设计思想 1.1 1.1 设计基本要求设计基本要求 1、红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到 来的信号，实验电路用逻辑开关代替。 2、主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿 灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 3、主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道 每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显示电路，选择1HZ时钟脉冲作为 系统

4、时钟。 4、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中 的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。 1.2 1.2 基本原理基本原理 交通灯是城市交通中不可缺少的重要工具，是城市交通秩序的重要保障。 本实例就是实现一个常见的十字路通灯功能。读者通过学习这个交通灯控制 器，可以实现一个更加完整的交通灯。例如实现实时配置各种灯的时间，手动 控制各个灯的状态等。 一个十字路口的交通一般分为两个方向，每个方向具有红灯、绿灯和黄灯 3 种，另外每个方向还具有左转灯，因此每个方向具有 4 个灯。 这个交通灯还为每一个灯的状态设计了倒计时数码管显示功能。可以为每 一个灯的状态

5、设置一个初始值，灯状态改变后，开始按照这个初始值倒计时。 倒计时归零后，灯的状态将会改变至下一个状态。 5 值得注意的是，交通灯两个方向的灯的状态是相关的。也就是说，每个方 向的灯的状态影响着另外一个方向的灯的状态，这样才能够协调两个方向的车 流。如果每个方向的灯是独立变化的，那么交通灯就没有了意义。 1.31.3 设计大致框图设计大致框图 交通灯控制器原理框图如下图所示，包括置数模块、计数模块、主控制器 模块和译码器模块。由于本实验室所用的硬件开发板是50MHZ，因此需要接分 频器进行分频。置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中，计数模块以 秒为单位倒计时，当计数值减为零时，主控电路改变输出状态，电路进入下一 个状态的倒计时。其中，核心部分是主控制模块。 主控制器 清零 红 绿 黄 特殊状态 红 绿 黄 定时计数器 置数器 译码器 显示器 6 第二章第二章 设计步骤和调试过程设计步骤和调试过程 2.12.1 总体设计电路总体设计电路 由以第一章的设计大致框图，我们有一个大致的了解交通灯控制器主要由置数 模块、计数模块、主控制器模块和译码器模块以及分频等几个模块组成。这样 一来