《基于EDA技术的交通灯设计》.doc

基于EDA技术的交通灯设计 班级：0308407班 姓名：张环宇 学号：030840710 基于EDA 技术的交通灯设计 张环宇 （湖北民族学院 信息工程学院 445000） 摘要：基于EDA技术，设计一套十字路口的交通灯系统。整个系统由Verilog HDL硬件语言描述，完成十字路口和干道上人行横道的绿、黄、红交通灯的状态控制，并且通过对当前路段的车流量检测实现对改变绿灯的延时，经仿真表明，该系统是可靠，有效的。 关键词：EDA , VHDL, FPGA， Max +Plus II， 交通灯控制 中图分类号：TP401 文献标识码：A The traffic light design based on EDA technology Zhanghuanyu （College of Information Engineering, HuBei Institute for Nationalities, 445000） Abstract: Based on the EDA technique, design a set of intersection traffic light system. The whole system consists of VHDL hardware language description, finish crossing and flowed pedestrian crossing green, yellow, red traffic light, and through the state control of the current road traffic to change the realization of testing by the simulation of time delay, green showed that the system is reliable and effective. Keyword： EDA， VHDL， FPGA, Max +Plus II， traffic light control 引言 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。目前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，交通事故频发，这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。探究城市交通发展中存在问题的原因，无论是从宏观上还是从微观上分析，其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。城市交通控制系统（UTC ，Urban Traffic Control System）是现代城市智能交通系统（IDJ ，Intelligent transport system）的组成之一，主要用于城市道路交通的控制与管理。城市平交路口实现交通信号控制是城市交通管理现代化的基本标志之一，是提高交通管理效能的重要技术手段。路口信号控制器是控制交叉路口交通信号的设备，它是交通信号控制的重要组成部分。各种交通控制方案，最终都要由路口信号控制器来实现。为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在不断增加，EDA技术的发展和应用领域也在不断的扩大与深入，机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域的重要性日益突出。利用EDA技术设计交通灯来完成这个需求就显的更加迫切，同样也是非常的实用和合理。 正文 1.系统分析 通过分析可以知道，所要设计的十字路口交通灯控制电路要能够使南北、东西各四个灯（红、黄、绿、左转），四个灯能够按顺序依次亮灭。而且要求绿灯亮转红灯亮或者转左转灯亮之前要先转黄灯亮5秒，左转灯亮转红灯亮之前也要先转黄灯亮5秒，红灯亮可以直接转绿灯或左转灯亮（四种灯的循环顺序如图所示）。还要求四种灯的点亮时间能够以倒计时的形式显示出来。可以用VHDL语言合理设计系统功能，使红黄绿左转灯的转换有一个准确的时间间隔和转换顺序。 2.方案比较 实现路口交通灯的方法很多，可以用标准逻辑器件、可变程序控制器和单片机等方案来实现。 若用单片机来实现的话，模型可以由电源电路、单片机主控电路、无限收发控制电路和显示电路四部分组成。在电源电路中，需要用到+5V的直流稳压电源，无限收发控制电路和显示电路应由编码芯片和数据发射模块两部分组成，主控电路的主要元件为AT89C51。硬件设计完成后还要利用计算机软件经行软件部分的设计才能够实现相应的功能。 虽然利用单片机系统设计的交