交通灯信号控制器的设计大学毕设论文

目录
（一）课程任务书 (2)
（二）设计题目方案确定 (3)
（三）设计项目输入编译和仿真 (4)
（四）器件编程下载与硬件验证 (7)
（五）实验总结与心得 (8)
课程设计任务书
一设计过程
（一）设计题目和方案确定
1．设计题目：交通灯信号控制器的设计
2．设计要求：1．设交通灯信号控制器用于主干道与支干道公路的交叉路口，要求是优先保证主干道的畅通。

因此，平时处于"主干道绿灯，支道红灯"状态，只有在支道有车辆要穿行主干道时，才将交通灯切向"主干道红灯，支道绿灯"，一旦支道无车辆通过路口，交通灯又回到"主干道绿灯，支道红灯"状态。

2．主干道和支干道自动循环。

主干道和支道每次通行的时间为30s，而在两个状态交换过程出现的"主黄，支红"和"主红，支黄"状态，持续时间都为4s。

3．手动设置主干道和支道每次通行的时间分别为为30s、40s、50s；
3 设计思路：
(1)传感器状态为主干路传感器支干路传感器，当支路无车时，即传感器开关状态为00 01状态时，总保持主干道绿灯支干道红灯状态；
(2)当主路总无车而支路总有车时，即传感器开关为01状态时，总保持主红支绿；
(3)当主干路支干路都有车时，即传感器为11状态时，主路支路轮流切换通行。

当主路绿灯30s切黄灯4s后，主路变红灯，支路变绿灯；当支路绿灯30s切黄灯4s后，主路变绿灯，支路变红灯。

此两种状态为“主黄，支红”，“主红，支黄”两种状态。

（二）设计项目输入编译和仿真
1 设计交通控制器的VHDL文本程序：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity jtdkz is
port(clk,sens_m,sens_f:in std_logic;
m,l,n:in std_logic;
rm,ym,gm,rf,yf,gf:out std_logic);
end jtdkz;
architecture arc of jtdkz is
type state_type is (a,b,c,d);
signal state:state_type;
signal k:std_logic_vector(2 downto 0);
begin
k<=m&l&n;
cnt:process(clk,state)
variable g,s:integer range 0 to 49;
variable nclr,en:bit;
begin
if k<="001" then g:=29;
elsif k<="010" then g:=39;
elsif k<="100" then g:=49;
else g:=0;
end if;
if(clk'event and clk='1') then
if nclr='0' then s:=0;
elsif en='0' then s:=s;
else s:=s+1;
end if;
case state is
when a=>rm<='0';ym<='0';gm<='1';
rf<='1';yf<='0';gf<='0';
if(sens_f and sens_m)='1' then
if s=g then
state<=b;nclr:='0';en:='0';
else
state<=a;nclr:='1';en:='1';
end if;
elsif(sens_f and (not sens_m))='1' then state<=b;nclr:='0';en:='0';
else
state<=a;nclr:='1';en:='1';
end if;
when b=>rm<='0';ym<='1';gm<='0';
rf<='1';yf<='0';gf<='0';
if s=3 then
state<=c;nclr:='0';en:='0';
else
state<=b;nclr:='1';en:='1';
end if;
when c=>rm<='1';ym<='0';gm<='0';
rf<='0';yf<='0';gf<='1';
if(sens_f and sens_m)='1' then
if s=g then
state<=d;nclr:='0';en:='0';
else
state<=c;nclr:='1';en:='1';
end if;
elsif sens_f='0' then
state<=d;nclr:='0';en:='0';
else
state<=c;nclr:='1';en:='1';
end if;
when d=>rm<='1';ym<='0';gm<='0';
rf<='0';yf<='1';gf<='0';
if s=3 then
state<=a;nclr:='0';en:='1';
else
state<=d;nclr:='1';en:='1';
end if;
end case;
end if;
end process cnt;
end arc;
2 程序说明：
rm ym gm分别表示主干道红黄绿灯，rf yf gf分别表示支道红黄绿灯；
sens_m sens_f分别表示主干道支干道传感器。

有车时为1，无车时为0。

m l n表示手动控制开关，当001时表示30s控制时间，当010时表示40s控制时间，当100时表示50s控制时间。

3 将模块进行编译，具体如下：
（1）器件的选择：选择FLEX10K10LC84-3器件。

（2）锁定引脚。

（3）编译。

4.新建一个gdf文件，形成顶层文件，如图所示：
4功能仿真：创建仿真通道文件；
编辑仿真通道文件；
设计项目的仿真。

新建一个scf文件，生成仿真图，如图所示：
（三）器件编程下载与硬件验证
1.器件编译：
将ByteBlaster电缆的一端与计算机的并行口相连
选择菜单命令MAX+PLUSⅡ/Programmer，打开编译窗口。

如下图所示∶
选择菜单命令Options/Hardware Setup，在Hardware Type栏选择ByteBlaster(MV)；在栏选择使用并行口（LPT1）;选择OK按钮，回到器件编译窗口。

如下图所示∶Parallel Port 中
2.硬件验证：
按锁定的引脚连接好试验箱，接入主干道支干道的红黄绿灯，由控制开关为：001 010 100时控制灯的切换时间分别为30秒，40秒，50秒，再由高低电平控制主干道支干道的通车情况，当控制键分别为00 01 10 11 时，分别表示都无车通行，仅主干道有车，仅支干道有车，都有车通行的情况，可以看到红黄绿灯依次亮灭的情况，当支干道无车时，总处于“主干道绿灯，支干道红灯”状态。

当支道主道都有车时轮流切换通行。

符合实验要求。

二实验总结与心得
在对源程序的不断调试后，终于通过了编译，引脚锁定及下载程序并且在试验箱上得到验证，达到了课程设计的要求。

通过几天的课程设计，我们对eda有了更进一步的了解，从课题给出到设计思路的确定，以及在翻阅资料得同时，我们将课堂上所学到的理论与实践进行了更好得结合，思考问题的角度更加深刻。

对于可编程逻辑器件的了解更加透彻，在编译仿真的过程中，遇到了不少的问题，通过与同学及老师的讨论，都将这些问题一一解决，得到最后的试验结果。