数字电子技术课程设计交通灯控制电路设计.pdfVIP

目录

一、设计任务及原理

二、具体要求

三、输入输出资源说明…………….

四、顶层设计结果………………….

五、各子模块设计

5.1时钟分频模块.

5.2倒计时模块

5.3交通灯控制模块

5.4点阵显示模块

六、仿真测试结果

七、实习总结与心得

数字电子技术课程设计题目：交通灯控制电路设计

一、设计任务及原理：交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于

同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路口，车辆如果只要东西和南北方向通行

就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。

要完成本实验，首先必须了解交通路灯的燃灭规律。本实验需要用到实验箱上交通灯

模块中的发光二极管，即红、黄、绿各四个。依人们的交通常规，“红灯停，绿灯行，黄

灯提醒”。其交通灯的燃灭规律为：东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通

车，延时一段时间后，东西路口绿灯闪烁，红灯亮（表示左转弯），再延时一段时间后，

黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开

始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯闪烁，红灯亮（表示左转弯），再延时一段时

间后，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。

在实验中使用4个七段码管中的任意两个数码管显示时间。东西路和南北路的通车时

间均设定为20s（其中，绿灯亮时间为10s，绿灯闪烁时间为5s，黄灯闪烁时间为5s）。

数码管的时间总是显示为20、19、18、17„„2、1、0、20、19、18„„。在显示时间小

于等于5秒的时候，通车方向的黄灯闪烁。在东西向绿灯期间，点阵显示自己的姓名；在

南北向绿灯期间，点阵显示自己的学号后3位。

扩展要求：

1、利用一个开关将0-20s扩展为0-30s（30-10s之间绿灯亮，其他与基本要求相同）；

2、增加交警控制模块：用一个开关切换自动模式（上述情况属于自动模式）和人工

模式（交警控制模式）：用4个开关分别实现东西向通行（东西向绿灯亮，南北

向红灯亮，没有时间限制），实现南北向通行（南北向绿灯亮，东西向红灯亮，

没有时间限制），实现东西向左转弯（东西向绿灯闪烁，东西向红灯亮，南北向

红灯亮，没有时间限制），实现南北向通行（南北向绿灯闪烁，南北向红灯亮，

东西向红灯亮，没有时间限制）。

二、具体要求：

本实验要完成任务就是设计一个简单的交通灯控制器，交通灯显示用实验箱的交通灯

模块和七段码管中的任意两个来显示。系统时钟选择时钟模块的50MHz时钟，黄灯和绿

灯闪烁时钟要求为2Hz，七段码管的时间显示为1Hz脉冲，即每1s中递减一次。在东西

向绿灯期间，点阵显示自己的姓名；在南北向绿灯期间，点阵显示自己的学号后3位。显

示方式：1秒显示一个汉字或者一个数字（汉字和数字均静止不动，即不循环），然后全

1

暗1秒，然后再显示一个汉字或者一个数字，以此类推。

实验箱中用到的数字时钟模块、按键开关、数码管、点阵与FPGA的接口电路，以及

数字时钟源、按键开关、数码管、点阵与FPGA的管脚连接在以前的实验中都做了详细说

明，这里不再赘述。交通灯模块原理与LED灯模块的电路原理一致，当有高电平输入时

LED灯就会被点亮，反之不亮。只是LED发出的光有颜色之分。其与FPGA的管脚连接如

下表所示：

EDA/SOPC开发平台交通信号灯模块

R1纵向D3R2横向E3

Y1纵向D4Y2横向E4

G1纵向D5G2横向