交通灯设计方案.pptx

基于FPGA的交通灯系统设计,一、功能分析,作为一个十字路口交通信号灯控制系统，每条道路都需要有一组红、绿、黄灯和倒计时计数器，用于指挥车辆的有序通行。为便于区分，将十字路口交通信号灯分为主路a和支路b，应具有以下功能：(1)主路a和支路b各设置两组(双向)红灯、绿灯、黄灯，以指示通行状态：同时还设置数字式的时间显示，以倒计时方式显示每一路允许通行或禁止通行的剩余时间。(2)具有复位功能，当出现故障时，可复位回到初始设置状态。(3)当主路a或支路b出现紧急情况时，按紧急情况键可进入紧急情况状态，各方向(两路)均亮红灯。当特殊情况结束时，控制其恢复到电路的原来状态继续运行。(4)主路a或支路b的通行时间可在一定范围自定义设置。,1、功能要求,2、红绿灯时间分配,主路a,支路b,初始位,30s,5s,25s,红绿灯控制路口直行，右转不用考虑红绿灯，禁止左拐。,初始位,二、交通灯系统设计,1、整体结构,交通灯控制模块,分频模块（产生1Hz和1KHz）,50MHz 时钟,Rst 复位,50MHz 时钟,Rst 复位,紧急按键,LED显示,数码管显示,主路和支路LED灯,主路和支路倒计时,1KHz扫描,1Hz计数,3、交通灯控制模块,交通灯控制模块,支路红绿灯控制模块,主路红绿灯控制模块,主要用状态机编写，主要是绿黄红绿之间的状态转换，并且通过倒计时将时间和信号指示分别通过数码管和LED灯显示出来,LED显示数码管显示,4、LED设计,t_module为时钟模块，输出count同时给a_LED_module和b_LED_module。a_LED_module中0s=count30s时,亮红灯；30s=count35s时，黄灯闪烁；35s=count60s时，亮绿灯。b_LED_module中0s=count25s时,亮绿灯；25s=count30s时，黄灯闪烁；30s=count60s时，亮红灯。count=60s时，从零开始重新计时。,主路/支路红绿灯控制模块,LED2/LED4,LED1/LED3,红灯指示,绿灯指示,LED1+LED2/LED3+LED4闪烁,黄灯灯指示,1Hz时钟模块,5、数码管设计,输出四个数码管，每条线路两个数码管显示。亮红灯时数码管显示29到0，亮黄灯时，数码管显示04到00；亮绿灯时，数码管显示24到00。数码管上的数字每过1秒变一次（count位1s的计时器）。,1KHz扫描模块,主路/支路红绿灯控制模块,8段数码,动态扫描,倒计时显示,三、注意事项,1、数码管计数范围和不同LED灯点亮要一一对应，变化时不能有时差；2、两组数码管不宜分开写，因为数码管行扫描输出接口只有一组，分开写接口不好设置；3、数码管计数时，时间要控制好，每秒计数减一。,