基于FPGA交通灯控制系统设计开题报告.doc

本科毕业论文(设计)开题报告书 题 目: 基于FPGA的交通灯控制系统的设计 指导教师: ****** 专业班级: ******************************* 学 号: *********** 姓 名: ******* 日 期: 2012年5月 一、选题的目的、意义 选题目的: 1.通过运用FPGA芯片做毕业设计，熟练掌握汇编语言编程方法，将理论联系到实际中去，提高我们的动手动脑的能力。 2.通过交通灯信号控制系统的设计，掌握定时、计数器及中断的使用方法，和简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。 今年来，随着汽车数量的猛增，我国中大型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题的日益严重，其主要表现如下：交通事故的频发，对人类生命安全造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益增加等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而有不得不忍受的问题。结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。 选题意义: 和谐的城市交通具有很重要的现实意义，城市交通是城市经济生活的命脉，是衡量一个城市文明进步的标志，对于城市经济的发展和人民生活水平的密切提高起着十分重要的作用。作为城市交通网的重要组成部分。交叉口是道路通行能力的瓶颈和交通阻塞及事故的多发地。城市的交通拥堵，大部分是由于交叉口的通行能力不足或没有充分利用造成的，这导致车流中断、事故增多、延误严重。对交叉实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题，是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施，是解决城市交通问题的有效途径。所以，改变和完善我国现有的交通系统已成为当务之急。 交通灯是城市交通的重要指标系统，与人们的日常生活密切相关，随着经济的迅速发展，城市中的车辆逐渐增多，交通拥挤和堵塞现象日趋严重，引起交通事故频发，环境污染加剧等一系列问题，因此设计一个灵活、稳定、便捷的多功能交通灯控制系统具有必要性和实现性。 本次设计意义在于通过具体的控制系统的设计，掌握利用交通灯FPGA技术的一般方法和处理问题的思路，特别是一些掌握的技术和手段，在实践设计的过程中，积累设计的经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。 二、设计交通灯的基本内容 1.在十字路口，每条街道个有一组红、黄、绿等和倒计时显示器用以指挥车辆和行人有序地通行； 2.红灯亮表示禁行，黄灯亮表示停车，绿灯亮表示可以通行；倒计时显示器用来显示允许通行或禁止通行的时间； 3.设计硬件电路，了解系统器件清单和元件功能； 4.根据要求实现的功能完成程序设计； 5.硬件制做，把软件和硬件相结合，调试实物。 研究提纲: 1.交通灯控制技术的现状和发展 1.1 交通灯控制技术的发展过程 1.2 我国交通灯控制系统的发展趋势 1.3 FPGA芯片与设计的性能指标 2.交通灯系统设计的任务和系统方案的比较 2.1 系统设计的任务 2.2 系统方案的比较 2.3 软件和硬件结合的原理和软硬件结合的优势 3.交通灯控制系统的设计 3.1 系统设计的性能指标和设计的原理图 3.2 硬件和软件的设计及单元电路模块的程序源 3.3 系统的仿真图 4.系统的测试 4.1 引脚的锁定和实物的照片 5.实验的结论 6.实验的总结 7.附录部分 7.1 系统设计所用的元器件清单 7.2 所用仪器的设备清单 三、完成期限和主要措施 完成期限: 2012年03月01日起到2012年05月15日止,共计6周.具体安排如下: 1.开题阶段(收集资料、方案确定):2012年3月1日-2012年4月5日 2.初期阶段(设计、实验、研究、初稿):2012年4月5日—2012年4月25日 3.修改定稿阶段: 2012年4月25日—2012年5月5日 4.准备答辩阶段: 2012年5月5日—2012年5月10日 主要措施: 1.请教指导老师的面对面论文指导 2.请教相关专业老师 3.从校图书馆期刊阅览室和网上图书馆查阅书籍,文献等资料 四、预期达到的目标 1.软件部分：通过编写程序，得到正确的单元模块图以及波形仿真图； 2.硬件部分：信号源提供稳定的频率； 3.软硬件结合红、黄、绿灯能正常循环显示。 五、主要参考文献 [1]华成英，童诗白；模拟电子技术基础.第五版.[M]北京清华大学出版社，20