基于FPGA的交通控制灯.doc

西安邮电学院 FPGA课程设计报告 题 目：交叉路口交通信号灯设计及FPGA功能验证 院 系：电子工程学院 专业班级：集电0803（33） 学生姓名： 刘 荣 导师姓名： 孟李林 起止时间：2011.02.28至2011.3.11 2011年 02 月 28 日 FPGA课程设计报告提纲 任务交叉路口交通信号灯FPGA功能验证目的交叉路口交通信号灯环境 (硬件环境，设备等) 4.1 技术规范 .状态转换图 1.3 应用范围 适合于车辆较多的有主次干道的十字路口的交通控制灯，也可用于任何其他的十字路口的交通控制灯，红绿灯的时间可根据需要任意调整； 2 引脚描述 2.1 输入输出定义 序号 信号名 类型 信号描述 1 clk input 提供时钟信号 2 key input 复位及应急功能 3 a_count output 主干道上计数器 4 b_count output 次干道上的基计数器 5 a_red output 主干道上的红灯信号 6 a_yellow output 主干道上的黄灯性信号 7 a_green output 主干道上的绿灯信号 8 b_red output 次干道地上的红灯信号 9 b_yellow output 次干道上的黄灯信号 10 b_green output 次干道上的绿灯信号 11 a_left input 主干道车辆左拐信号 12 b_left output 次干道车辆左拐信号 4. 功能模块描述 4.1 脉冲频率转换模块 开发板的脉冲频率为50MHZ，要使人眼能够辨别，必须将频率降低，一般交通灯都是一秒倒计时减一，因此将频率转换为1HZ。 4.2 倒计时计数器模块 设置初试时间后，每隔一秒计数器减一，一直减到零，然后再被赋予另一个值，继 续自减计数。复位信号为1时，计数清零，当复位信号变为0时，重新计数； 4.3 状态控制转换模块 复位之后，变为初始状态，然后主干道依次分别是绿、黄、红、左拐，同时次干道分别是红、绿、黄、左拐。各灯的亮灭情况由led灯显示，八个led灯的亮灭分别代表主次干道上的红、黄、绿、左拐灯的亮灭； 4.4 液晶动态显示驱动模块 驱动液晶屏，显示所设置的初始值，并显示计数器数字变化情况，分别显示主次干道上的各灯点亮的时间；复位信号为1时，计数停止； 4.5. 按键模块 当按下按键时，消除抖动后，key信号仍为1，输出为1，分频计数清零，状态停止转换，液晶屏停止在当前的计数；当再次按下按键时，消除抖动后，key信号变仍1，输出为0，分频计数开始，各灯变为初始状态； 5 电学指标 电压：5V 电流：微安级 6 绝对最大范围 电压低于30V 7 建议工作条件 合适工作条件：常压，常温; 4.2 设计方案 序号 信号名 位宽 类型 功能描述 1 clk 1 input 50MHZ，提供时钟信号 2 key 1 input 复位信号，高电平有效，也具有应急功能 3 a_count[7:0] 8 output 主干道上计数器，由液晶屏显示 4 b_count[7:0] 8 output 次干道上的计数器，由led灯指示 5 a_red 1 output 主干道上的红灯信号亮灭，由led灯指示 6 a_yellow 1 output 主干道上的黄灯信号亮灭，由led灯指示 7 a_green 1 output 主干道上的绿灯信号亮灭，由led灯指示 8 b_red 1 output 次干道上的红灯信号亮灭，由led灯指示 9 b_yellow 1 output 次干道上的黄灯信号亮灭，由led灯指示 10 b_green 1 outp