基于FPGA的汽车信号灯控制器设计
吴强（赣南师范学院科技学院）
//…
Abstract function display();
}
3.3数据操作
PHP支持的数据库极其广泛，然而PHP提供的数据库接口支持不统一[7]。框架采用PDO（PHP Data Object）作为数据库操作抽象层的基础，以增强程序代码的可移植性。PDO旨在为多数关系数据库API中的通用功能提供一致的API。这大大简化了PHP程序(通过封装差别，在一个通用的API下支持不同的数据库)的开发。
框架还对常用数据库操作如SELECT，INSERT，UP-DATE，DELETE等进行了简单封装，使得数据库操作进一步简单化，开发者可以无需考虑SQL语句的具体的语法，而仅仅需要参考自己需要操作的数据库表，以及所需要操作的数据库的字段。这样开发者可以将更多的精力放在考虑业务逻辑上，而不是考虑SQL的语法上。同时这样的封装还可以减少程序书写中出错的概率，也减少了调试中出错的几率。
4总结
FDF框架是一种基于MVC模式的Web应用开发框架，它完成了用户界面和业务逻辑的分离，为系统开发提供了基本的实现方法和清晰的设计框架。与传统的开发方式相比，使用FDF框架开发的Web应用系统可以将模块功能限制在局部范围内，降低系统的耦合度，提高系统性能、可维护性和代码的复用率，从而提高Web系统的开发效率。
参考文献:
[1]Bisson S.，An introduction to PHP[J].Application Devel opment Advisor，May2002，6(4)：38~41.
[2]Gamrat B.，PHP and preprocessed Web pages[J].Dr. Dobb’S Journal，January2006，31(1)：46~48.
[3]中国互联网络信息中心.第25次互联网络发展状况统计报告[R].
[4]Hofmeister C.，Nord R.L.，Soni D.，Applied Software Ar-chitecture[M].Addison Wesley，2000．
[5]李涤.基于PHP的中文模板技术的研究[D].重庆大学，2004.
[6]苏韶生，罗平.基于PHP技术的页面缓存的实现[J].计算机时代，2005，55-56.
[7]张亚氢.基于PHP的通用数据库接口技术的研究[D].重庆大学，2004.
摘要:为了解决传统汽车信号灯控制器常采用单片机等控制芯片所具有的系统外围电路复杂、程序修改不灵活等缺点，本文设计了基于FPGA技术为核心的汽车信号灯控制器，利用VHDL硬件描述语言，通过Quartus II软件，完成汽车信号灯控制系统的设计，经过仿真和验证的结果表明，该设计方法切实可行，具有一定的实际应用性。
关键词:汽车信号灯控制
器FPGA
1概述
汽车作为一种重要的
交通工具，人们从没有停止
对它的各方面的研究。对于
汽车来说，信号灯是协调交
通，避免事故的一个最好的
方法。传统的汽车信号灯控
制器设计已经有很多特点，
但其电路较复杂且功能较
单一，在处理复杂的问题方
面还是不尽如人意。本文设
计了基于FPGA技术为核
心的汽车信号灯控制器，具
有停靠计时等功能。该系统
外围电路简单，集成化程度
高，采用VHDL语言编程，
用软件的方式设计硬件，灵
活性好，方便以后的产品升
级，在未来的优化中，也可以很方便地在现有的设计中修改或增加功能。
2系统的总体设计
以FPGA为系统的控制核心，以模拟开关控制电路、LED信号灯显示、数码显示电路、电源电路等电路模块为外围硬件，以实现FPGA控制器实现模拟汽车左转弯、右
图1系统整体硬件电路
（上接第242页）243
转弯、刹车、变速器挂档、停车计时等功能。当汽车转弯、刹
车、倒车、停靠时，信号灯发出不同的指示信号；汽车停靠
时，能显示停靠计时功能。该控制器实现要求：当汽车左转弯时，左头灯、左尾灯闪烁，平常为熄灭状态；右转弯时，右头灯、右尾灯闪烁，平常为熄灭状态；当踩下制动踏板时，左右尾灯（刹车灯红色）亮，松开制动踏板时，刹车灯熄灭；当变速器挂倒档时，左右尾灯（倒车灯白色）亮，平常情况下，倒车灯灭；汽车停靠计时功能。3硬件电路设计
硬件电路包括FPGA 最小系统、复位电
路、模拟开关控制电路、信号灯显示电路、停靠计时电路、FPGA 各组电源电路等部分组
成。
3.1模拟开关控制电路的设计
模拟开关控制电路是5个独立的按键模拟汽车左转、右转、倒车、刹车、停车的控制开关。开关接口P2直接连接到FPGA 的I/O 口，S1、S2、S3、S4、S5按键分别模拟汽车左转弯、右转弯、刹车、倒车、停车的控制开关。
3.2信号灯显示电路的设计
信号灯显示电路由4组LED 灯D2-D9构成，各组分别表示为汽车左转、右转、倒车、刹车的相应指示灯。各组LED 灯经三极管连接P3接口连接至FPGA 对应的I/O 口，当无模拟开关按键按下时，程序控制I/O 口为低电平时，三极管截止，指示灯熄灭，表示未有相应的指示；当模拟开关按下时程序
控制I/O 口为高电平时，三极管导通，进入
饱和区，对应指示灯亮，表示汽车信号完成
相应的指示。
3.3停靠计时电路的设计
停靠计时电路由四位7段数码管分别
显示停靠时间。接口P1连接FPGA 的对应
I/O 口，接口P1的1-4管脚为数码管的位
选信号，5-11管脚为数码管的段选信号，被
选通的数码管显示数据，其余关闭。
3.4整体硬件电路设计
整体硬件电路如图1所示。整个系统包括电源电路、FPGA 最小系统、模拟开关控制电路、信号灯显示电路、停靠计时电路等。系统的电源用1085稳压块提供的3.3V 和1117稳压块提供的1.2V 电源提供。
4系统软件设计及仿真、调试
4.1分频器的软件设计
本系统的1KHz 和1Hz 频率的时钟是由系统50MHz 时钟分频而来的，系统时钟先分别经过一个100Hz 和
500Hz 的分频器分频成1KHz 的时钟，再经过一个1000Hz 的分频器得到1Hz 的时钟。1KHz 主要提供给按键扫描和4位数码管动态显示用，1Hz 主要提供给数码管计时和LED 提示灯闪烁用。 4.2模拟开关控制电路和汽车信号指示灯的软件设计当模拟开关控制键被按下时，表示控制相应的汽车信号灯，
首先判断是哪个开关按下，然后让对应指示灯做相应动作。软件流程图和仿真波形如图2所示。模拟开关控制输入key_dao、key_sha、key_you、key_zuo 分别代表汽车倒档、
刹车、左转、右转信号。led_dao、led_sha、led_you、led_zuo 分别代表汽车的倒车灯、刹车灯、
左转灯、右转灯。4.3停靠计时电路软件设计当系统检测到汽车停靠信号时，计时器开始计时，直到检测到汽车停止停靠信号，
计时结束，等待进入下一次停靠计时。计数器1Hz 的信号由FPGA 的时钟50M 分频
产生。停靠计时电路软件设计流程图及仿真波形如图3所示。
5结束语本系统是采用基于FPGA 的技术来实现汽车信号灯控制器的基本功能，运用先进的QUARTUS Ⅱ软件和
VHDL 硬件描述语言，
大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性，让汽车信号灯控制器功能更加完善，
而且处理速度更快、实时性能更好。参考文献:[1]潘松，黄继业.EDA 技术实用教程[M].北京:科学出版社，2002.11-13.
[2]崔宪普，崔治.基于51型单片机汽车信号灯控制系统的设计
[J].中国高新技术企业，2011年第01期.
[3]黄智伟.FPGA 系统设计与实践[M].北京：电子工业出版社，2005.122-143.作者简介:吴强(1983-),男,江西宁都人,硕士研究生,讲师。
图3停靠计时模块软件设计流程图及仿真波形图上电是否停靠？
计时器清零开始计时
判断是否停止停靠？
计时停止
结束
图2信号输入和指示灯的软件流程图和仿真波形图
上电是否有按
键按下
判断哪个按键？
相对应的指示灯亮结束244
简易交通信号灯控制器 1.主要技术指标与要求 1.定周控制：主干道绿灯45s，支干道绿灯25s； 2.每次由绿灯变为红灯时，应有5s黄灯作为过渡； 3.分别用绿、黄、红色发光二极管表示信号灯； 2.摘要 道路交通和我们息息相关，是我们日常生活的一部分。为了确保道路交通顺畅与安全，交通信号控制系统是用来自动控制十字路口红黄绿三色的交通灯。 简易交通信号灯控制器利用555秒脉冲发生器提供秒脉冲信号,通过CP输入。主控制器由两块74LS290组成一个80进制计数器，分别在45S,50S,75S,80S,通过驱动控制装置来控制主干道与支干道中绿、黄、红发光二极管的亮灭及其持续时间，从而实现对主干道与支干道交通信号的控制。 3.总体设计方案论证及选择 方案一：十字路口每个方向的绿、黄、红灯所亮的时间比例分别为9：1：5，所以，可以选择计数器为5s的脉冲。因为每5s一个时间单位，所以计数器的工作循环为16，应选择一个十六进制的计数器来控制，故选择74LS161四位异步二进制计数器，再加上相应控制器来配合，达到计数器分别在9、10、15、16翻转的目的。
方案二：本方案主要由主控制电路和秒脉冲发生器组成，其中主控制电路包括：主控制器、清零装置、驱动装置、信号灯装置及一些逻辑门。主控制器中采用两块74LS290二-五-十进制来实现八十进制计数器。秒脉冲发生器由555秒脉冲发生器负责提供脉冲信号。接通电源瞬间，清零装置将主控制器清零，紧接着，主干道绿灯和支干道红灯打开，其余主、支道灯关闭。秒脉冲传送到控制器，主控制电路在45s 到，50s到，75s到，80s到分别产生翻转信号，从而改变主、支道绿、黄、红灯的开闭持续时间，继而实现交通信号灯控制。 方案三：十字路口车辆通行情况只可能有4种情况，可以依次用S0=00,S1=01,S2=10,S3=11,L来记忆交通灯的工作情况。分别对这四种情况进行编码，得到转换图，显然这是一个四进制计数器，可以采用J-K触发器74LS107来构成，控制电路。 经过比较，我选择方案二，因为方案一中，主控制器用的是十六进制74LS161计数器，而交通灯信号控制周期T=80s，相比而言方案二更容易得到。而方案三中器件我不太熟悉，所以最终我选方案二。 4.设计方案的原理框图、总体电路图及说明 原理框图：
摘要 在生活的环境中，自动控制要求中都会有单片机的控制的一部分；从简单到复杂，凡是能想象到的地方几乎都有使用单片机的需求。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，能够提高劳动效率、减轻劳动强度，提升产品质量，改善劳动环境。例如，在工业自动化方面：自动化能使工业系统处于最佳状态、提高经济效益和改善产品质量。自动化控制原理有应用于电子、电力、石油、化工、纺织、食品等轻重工业领域中，无论数据采集和测控技术，还是生产线上的机器人技术，都有单片机的参与。有时，在仪器仪表、信息和通信等产品方面，它在其中发挥着重大作用。现在，虽然单片机的应用很普遍了，但仍有许多项目尚未实现，所以单片机的应用有很大的发展空间。 本设计是设计一个单片机控制系统。在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入/输出口电路的应用，通过I/O口控制发光二极管的亮﹑灭﹑闪烁，加上一些复位电路﹑按键电路﹑驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。 汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关等操作。在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上，从而使左头灯、左尾灯或右头灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面所述的4个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，两个尾灯点亮。
目录 1.绪论 (1) 1.1设计意义 (1) 1.2设计内容 (1) 1.3设计过程 (1) 2.设计的原理分析及实现 (2) 2.1系统简介 (2) 2.2硬件组成 (2) 2.3设计原理 (3) 3.应用软件简介 (4) 3.1单片机简介 (4) 3.2 AT89C51单片机简介 (4) 3.3 Proteus软件介绍 (8) 4.硬件设计 (10) 4.1 AT89C51芯片图 (10) 4.2汽车信号灯控制电路 (10) 4.2.1硬件接线图 (10) 4.2.2复位电路 (11) 4.2.3显示电路 (11) 4.2.4按键电路 (12) 4.2.5振荡电路 (13) 4.3 Proteus仿真结果 (14) 5.软件设计 (17) 5.1汽车信号灯控制程序 (17) 5.2汽车信号灯控制程序流程图 (19) 5.3利用伟福软件编译程序图 (20) 5.3.1伟福软件简介 (20) 5.3.2伟福软件编译程序图 (21) 6.心得体会 (22) 7.参考文献 (23)
广西科技大学 单片机技术课程设计报告 课程：单片机技术 题目： 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 完成时间： 成绩评定 设计报告得分S1：(百分制) 平时考勤得分S2：(百分制) 问题回答得分S3：(百分制) 总成绩：(S1×0.6+S2×0.2+ S3×0.2) 指导教师签字年月日
摘要 随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。 交通灯控制器设计主要功能是用单片机控制LED灯模拟指示。模拟东西南北方向的十字路口交通灯信号控制情况。以89C52单片机为核心芯片，采用中断方式实现控制。本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了交通路面的控制。 关键词：交通灯单片机数码管
目录 1.概述 (1) 2系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1设计内容 (2) 2.2 设计要求 (2) 2.3 总体设计思想 (2) 2.4 设计参考 (2) 2.5 知识点准备 (2) 3各模块设计 (3) 3.1设计项目简介 (3) 3.2总体设计 (3) 3.3硬件设计 (3) 3.4软件设计 (9) 4软件仿真 (12) 5课程设计体会 (13) 参考文献 (14) 附录一程序清单 (15) 附录二系统原理图 (21)
交通信号灯的设计方法 设计任务与要求 设计一个十字路口的交通信号灯操纵电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 要求黄灯先亮5秒，才能变换行车道。 黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 实验设备 数字双踪示波器 74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 实验原理与实验电路 实验原理简介 实验电路要紧由操纵器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和操纵器的标准时钟信号源，译码器输出组信号灯的操纵信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，操纵器是系统的要紧部分，由它操纵定时器和译码器的工作。 下面简要介绍个操纵信号的意义： TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时刻间隔是25秒，即两车道正常通行的时刻间隔。定时器时刻到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时刻间隔是5秒，定时时刻到，TY=1.，否则，TY =0。 ST：表示定时器到了规定的时刻后，由操纵器发出状态转换信号。由他操纵定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1：表示甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：表示甲车道黄灯亮；BG=1：乙车道黄灯亮； AR=1：表示甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮； 假设交通信号灯由四种状态组成：
第一种状态：甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆承诺通行，乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时刻间隔TL时，操纵器发出状态信号ST，转到下一个工作状态。 二种状态：甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上为过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆连续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足够的时刻间隔TY时，操纵器发出状态转换信号ST，转到下一个工作状态。 三种状态：甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道的车辆能够通过。绿灯亮足够规定时刻间隔时，操纵器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。 四种状态：甲车道红灯来亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆连续通行。黄灯亮足规定的时刻间隔TY时，操纵器发出状态转换信号ST，系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由操纵器进行操纵的。设操纵器的四种状态编码为00、01、11、10，分不用S0、S1、S2、S3表示，则操纵器的工作状态即功能表如下所示：
基于单片机的汽车信号 灯控制系统 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
中南大学课程设计 （附代码） 20）设计一个基于单片机的汽车信号灯控制系统 设计要求：分析系统需求，设计出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图。 设计一个基于单片机的汽车信号灯控制系统。汽车驾驶执行的操作由相应的开关状态反映，所需控制的信号灯有仪表盘左/右转弯灯、左右头灯和左右尾灯共六类灯，还有蜂鸣器喇叭控制的信号。 设计功能： 驾驶操作与灯光信号对应关系如下： (1) 左/右转弯(合上左/右开关)：仪表盘左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁。 (2) 紧急开关合上：所有灯闪烁。 (3) 刹车(合上刹车开关)：左右尾灯亮。 (4) 左/右转弯刹车：仪表盘左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁，右/左尾灯亮。 (5) 刹车、合上紧急开关：尾灯亮、仪表板灯、头灯闪烁。 (6) 左/右转弯刹车，并合上紧急开关：右/左尾灯亮，其余灯闪烁。 (7) 停靠(合上停靠开关)：头灯、尾灯以1Hz的频率闪烁。 （8）倒车：尾灯长亮、蜂鸣器以的频率报警。 设计要求：设计出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图。 仿真操作及现象： 1)合上左转弯开关：仪表板左转弯灯、左头灯、左尾灯闪烁。 2)合上右转弯开关：仪表板右转弯灯、右头灯、右尾灯闪烁。 3)合上紧急开关：所有灯闪烁 4)合上刹车开关：左右尾灯亮 5)合上左开关和刹车开关：仪表板左转弯灯、左头灯、左尾灯闪烁，右尾灯亮。 6)合上右开关和刹车开关：仪表板右转弯灯、右头灯、右尾灯闪烁，左尾灯亮。 7)合上刹车开关、紧急开关（紧急刹车）：左右尾灯亮、左右仪表板灯、头灯闪烁。 8)合上左开关和刹车开关、紧急开关（紧急左转弯刹车）：右尾灯亮，其余灯闪烁。 9)合上右开关和刹车开关、紧急开关（紧急右转弯刹车）：左尾灯亮，其余灯闪烁。 10)合上停靠开关：左右头灯、尾灯以1Hz的频率闪烁
交通灯控制器的设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
电子设计自动化实训说明书 题目：交通灯控制器的设计 系部：信息与控制工程学院 专业：电子信息工程 班级： 06级1班 学生姓名: 朱清美学号: 015 指导教师:张建军 2009年12月21日 目录 1摘要............................................................... 2设计任务与要求..................................................... 3设计原理及框图..................................................... 4单元电路设计及仿真调试............................................. 状态控制器的设计................................................ 状态译码器设计及仿真调试........................................ 定时系统设计及仿真调试.......................................... 秒脉冲发生器设计................................................ 5个人总结 (14) 6参考文献........................................................... 1摘要： 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。关键词：交通控制交通灯时间发生器定时器1 引言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道
太阳能交通信号灯系统设计 2011-12-30 21:46:59 来源:21IC 关键字：太阳能交通信号灯系统设计 传统的交通灯有以下几个缺点：反光碗的存在导致了假显示效果的出现，假显示效果会引起严重的交通事故；寿命短、维护费用高；耗能高。针对传统交通灯的缺点，采用LED发光源设计的交通灯，具有可视性强、功耗低、节能、使用寿命长、安全、工作稳定可靠等特点，所以这种交通灯在国内外得到了越来越广泛的使用。 传统交通信号灯一般采用市电直接供电，安装时要挖沟敷设电缆，给交通指挥的安装增加了成本。太阳能供电系统无需架线,资源丰富，太阳能电池转换效率逐渐提高，价格逐渐降低，有利于降低成本，所以得到了越来越广泛的应用。 采用单片机控制，提高了系统的可靠性，方便安装，对保证行车安全有着重要的意义。 1 工作原理 太阳能LED交通信号灯由光伏极板、充放电控制器、蓄电池、LED交通信号灯系统构成。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 其中，光伏极板是用来将太阳能转换成电能，为系统供电。 充放电控制器是将太阳能产生的电存储到蓄电池中，同时将蓄电池中的电能供给LED交通信号灯系统，并对蓄电池的过流、过充等起到保护作用。 LED交通信号灯系统是由中央控制器、RS 485通信模块、LED信号灯模块、信号灯模块控制系统等组成。 2 LED交通信号灯模块 LED连接电路有三种连接方式：全串联方式、全并联方式、串并混联方式。三种方式的优缺点比较如下： (1)全串联方式，如图2(a)所示。优点：电路简单，流经所有LED的电流相同。通过使用恒流源，可使LED亮度一致。缺点：如果有一颗损坏，所有的LED将不能工作，需要变压器产生高电压和制作恒流源，实现成本高。 (2)全并联方式，如图2(b)所示。优点：电路简单，一颗LED损坏，不会影响其他LED。缺点：由于LED发光源本身存在差异性，电压有浮动，导致并联的LED显色不均匀。另外，电流太大，增加成本，给电源设计也带来困难，需要性能比较高，输出电流非常大的稳压源。 (3)串并混联方式，如图2(c)所示。蓄电池可以提供12 V直流电压，可以驱动4～6颗LED，将LED分成若干串，每串串联，然后将几串并联，这样每一串的电压相同，每一串内电流相同，电源输出的抖动被每一串内LED平分，这样可以稳定单个LED的电压，同时单个LED的损坏只能影响到同一串联的LED，其他串LED仍然正常工作。本文采用串并混联方式。 图2 LED电路连接方式 3 LED交通信号灯控制器模块 3．1 控制结构 控制部分是LED交通信号灯系统的核心部分，由中央控制器、RS 485串行通信总线、从控制器三部分组成。LED交通信号系统的主从控制器都采用单片机A T89S51，中央控制器起到控制和协调作用，四个路口由从控制器接收中央控制器的命令，然后按照命令确定各自路*通信号灯的状态。主从控制器之间由串口来实现信号的传输。控制器结构框图如图3所示。
单片机课程设计题目：汽车转向信号灯设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：
目录 1．引言 (3) 2．设计方案及原理 (4) 2.1设计方案 (4) 2.2设计原理: (5) 2.2.1 开关状态检测 (6) 2.2.2 输出控制 (6) 2.2.3 定时器和计数器 (6) 2.2.4 定时初始化 (8) 2.2.5 汽车转向灯显示 (9) 2.2.6 汽车转向灯控制 (9) 2.2.7 中断系统 (10) 3.硬件设计 (10) 3.1 单片机控制系统电路图 (10) 3.1.1汽车转向灯单片机控制系统框图 (10) 3.1.2汽车转向灯单片机控制系统电路图 (12) 3.2 汽车转向灯控制系统流程图 (12) 3.2.1 汽车转向灯控制系统主程序流程图 (12) 3.2.2 中断服务程序流程图 (13) 3.2.3控制系统键功能流程图 (14) 4.软件设计 (14) 4.1 程序流程图 (15) 4.2 源程序 (18) 5．总结 (20) 6．参考文献 (22)
1．引言 随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车转向灯单片机控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固和扩展。本课程内容是设计一个单片机控制系统，在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入/输出口电路的应用，通过I/O口控制发光二极管的亮﹑灭﹑闪烁，加上一些复位电路﹑按键电路﹑驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。 汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上，从而使左头灯、仪表板左转弯灯、左尾灯或右头灯、仪表板右转弯灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面所述的6个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，两个尾灯点亮；如正当转弯时刹车，则转弯时原应闪烁的信号灯仍应闪烁。以上闪烁，都是频率为1Hz 的低频闪烁；在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为10Hz的高频闪烁。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率。因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没有故检测，驾驶员无法知道车外的转向灯及示宽灯是否点亮，从而影响行车安全。到目前为止，我们还没有发现能检测灯丝断这种故障的有效方法。针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套汽车信号灯控制系统。用LED产生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术。
燕山大学 课程设计说明书题目：交通信号灯控制器 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 11级检测一班 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：
燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年月日
摘要 日常交通对于人们的生活有极大的影响，因此对交通的控制也有很高的要求。交通信号灯已不仅仅被看成一种用来指挥交通的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代交通信号灯发展的趋势。本课题设计正是基于这个方向设计一个符合指标要求的模拟交通信号灯控制器。 单片机特别是51系列的单片机，由于其使用方便、价格低廉等优势，在电子产品中的应用越来越广泛，在市场上占有很大的份额。AT89C51就是51系列中的一个比较成熟的型号，它完全兼容51单片机的指令。 本课题设计是基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89S51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计出的一个模拟交通信号灯控制系统。该控制系统包括了。设计以硬件和软件相结合为指导思想，通过软件编程实现系统大部分功能，电路简单明了，系统稳定性高。主要硬件有：AT89C51单片机、八段数码管、LED和按键等。软件采用C语言编写实现，并依据程序应用Keil、Protues进行了调试，对出现的问题进行分析和反复修改，最终得到正确并符合设计要求的结果。 设计完成的模拟交通信号灯控制器能够准确指挥交通，控制精确、体积小、功耗低，具有很强的实用性。
目录 第一章、课题简介 ..............................错误！未定义书签。 1.1引言 (1) 1.2课设内容 (1) 第二章、AT89C51单片机简介 (2) 2.1单片机引脚介绍 (2) 2.2定时器介绍 (3) 2.3定时器初值的计算 (4) 第三章、硬件总体结构设计 (5) 3.1单片机最小系统 (5) 3.2LED灯显示原理 ............................... 错误！未定义书签。 3.3数码管显示原理 (7) 3.4芯片介绍..................................... 错误！未定义书签。 第四章、软件设计 (10) 4.1单片机程序开发流程 (10) 4.2程序流程图 (11) 4.仿真电路 (12) 4.5电路仿真结果 (14) 总结 (15) 参考文献 (16) 附录源程序 (17)
引言 随着城乡的经济发展，车辆的数量在迅速的增加，交通阻塞的问题已经严重影响了人们的出行。 现在的社会是一个数字化程度相当高的社会，很多的系统设计师都愿意把自己的设计设计成集成电路芯片，芯片可以在实际中方便使用。随着EDA技术的发展，嵌入式通用及标准FPGA器件的呼之欲出，片上系统(SOC)已经近在咫尺。FPGA/CPLD 以其不可替代的地位及伴随而来的极具知识经济特征的IP芯片产业的崛起，正越来越受到业内人士的密切关注。FPGA就是在这样的背景下诞生的，它在数字电路中的地位也越来越高，这样迅速的发展源于它的众多特点。交通等是保障交通道路畅通和安全的重要工具，而控制器是交通灯控制的主要部分，它可以通过很多种方式来实现。在这许许多多的方法之中，使用FPGA和VHDL语言设计的交通灯控制器，比起其他的方法显得更加灵活、易于改动，并且它的设计周期性更加短。 城市中的交通事故频繁发生，威胁着人们的生命健康和工作生活，交通阻塞问题在延迟出行时间的同时，还会造成更多的空气污染和噪声污染。在这种情况下，根据每个道路的实际情况来设置交通灯，使道路更加通畅，这对构建和谐畅通的城市交通有着十分重要的意义。
第一章软件介绍 1.1 QuartusⅡ介绍 本次毕业设计是基于FPGA下的设计，FPGA是现场可编程门阵列，FPGA开发工具种类很多、智能化高、功能非常的强大。可编程QuartusⅡ是一个为逻辑器件编程提供编程环境的软件，它能够支持VHDL、Verilog HDL语言的设计。在该软件环境下，设计者可以实现程序的编写、编译、仿真、图形设计、图形的仿真等许许多多的功能。在做交通灯控制器设计时选择的编程语言是VHDL语言。 在这里简单的介绍一下QuartusⅡ的基本部分。图1-1-1是一幅启动界面的图片。在设计前需要对软件进行初步的了解，在图中已经明显的标出了每一部分的名称。 图 1-1-1 启动界面 开始设计前我们需要新建一个工程，首先要在启动界面上的菜单栏中找到File，单击它选择它下拉菜单中的“New Project Wizard”时会出现图1-1-2所显示的对话框，把项目名称按照需要填好后单击Next，便会进入图 1-1-3 显示的界面。
交通信号灯控制电路 一、设计任务与要求 1．设计一个十字路口的交通信号灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车交替运行。 2．要求黄灯先亮5秒，才能变换行车道。 3．黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 二、实验设备 1．数字双踪示波器 2．74LS00、74LS20、74LS74、74LS153、74LS163、74LS138、NE555、发光二极管、电阻、电容 三、实验原理与实验电路 1．实验原理简介 实验电路主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。 下面简要介绍个控制信号的意义： TL：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔是25秒，即两车道正常通行的时间间隔。 定时器时间到，TL=1，否则，TL=0。 TY：表示黄灯亮的时间间隔是5秒，定时时间到，TY=1.，否则，TY=0。 ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由他控制定时器开始下个工作状态的定时。 AG=1：表示甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：表示甲车道黄灯亮；BG=1：乙车道黄灯亮； AR=1：表示甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮； 假设交通信号灯由四种状态组成： 第一种状态：甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道的车辆允许通行，乙车道的车辆禁止通行。绿灯亮足够时间间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一个工作状态。 二种状态：甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上为过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足够的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一个工作状态。 三种状态：甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道的车辆可以通过。绿灯亮足够规定时间间隔时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。 四种状态：甲车道红灯来亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第一种工作状态。 通信号灯以上四种工作状态是由控制器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、
编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日
德州学院毕业论文（设计）中期检查表
目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。
河南工程学院 实习报告 院（部）计算机学院 专业计算机科学与技术专业 班级 1041 班 小组姓名及学号张丽 201010913133 小组姓名及学号员娇娇 201010913121 小组姓名及学号王会敏 201010913106 2013年6 月28 日
实习报告评分表
实习（训）报告评语 评阅人：职称： 年月日
河南工程学院 实习（训）报告 实习目的（内容）：掌握8086工作原理、计算机对输入信号检测和输出控制 的基本方法和常用按钮、发光二极管的使用方法， 提高学生的动手能力 实习时间：自 6 月 24 日至 6 月 28 日 共 5 天。 实习地点： 3号实验楼B405 实习单位：计算机学院 指导老师：李松阳院长：曲宏山
目录 摘要 (2) 1.前言 (3) 1.1设计背景 (3) 1.2 设计目的 (3) 2．总体设计方案 (3) 2.1 总体设计方案分析 (3) 2.1.1问题描述分析 (4) 2.1.2 问题的解决方案分析 (5) 2.2系统的主要功能 (5) 3.硬件设计方案 (7) 3.1 设计思路 (7) 3.2 设计框图 (8) 3.3 设计线路及说明 (8) 4.软件设计方案 (9) 4.1 设计思想 (9) 4.2 程序流程图 (10) 5. 调试以及运行结果 (11) 5.1源程序代码 (11) 5.2调试结果 (15) 6.实训总结 (16) 参考资料 (17)
摘要 本设计是在DVCC试验箱平台上利用芯片8255A及8253来实现的汽车信号灯控制系统，在系统中利用5个开关来模拟汽车驾驶操作，然后用6个发光二极管来模拟汽车信号灯；当拨动开关改变相应的状态时，系统就会检测到相关类型的状态，然后根据内部程序，来驱动相关的汽车信号灯（发光二极管）闪烁或长亮，以达到此次设计的目的和要求。 关键词：控制系统开关信号灯
十字路口交通灯控制器设计 一、实验目的 1、进一步加强经典状态机的设计 2、学会设计模可变倒计时计数器 二、实验要求 一条主干道，一条乡间公路。组成十字路口，要求优先保证主干道通行。有MR（主红）、MY（主黄）、MG（主绿）、CR(乡红)、CY（乡黄）、CG（乡绿）六盏交通灯需要控制；交通灯由绿→红有4秒黄灯亮的间隔时间，由红→绿没有间隔时间；系统有MRCY、MRCG、MYCR、MGCR四个状态； 乡间公路右侧各埋有一个传感器，当有车辆通过乡间公路时，发出请求信号S=1，其余时间S=0； 平时系统停留在MGCR（主干道通行）状态，一旦S信号有效，经MYCR（黄灯状态）转入MRCG（乡间公路通行）状态，但要保证MGCR的状态不得短于一分钟；一旦S信号无效，系统脱离MRCG状态。随即经MRCY（黄灯状态）进入MGCR 状态，即使S信号一直有效，MRCG状态也不得长于20秒钟。 三、实验思路 1、设计一个状态寄存器，控制六盏灯的亮与灭 2、设计一个计时器，控制各状态的持续时间，计时器应满足以下要求： 1）当S=1，且计数器已完成60计数时，计数器进入模4计数，随后进入模20计数，再进入模4计数，再回到模60计数 2）当计数器进行摸20计数时，一旦S变为0，计数器立马进入模4计数，再进入模60计数 3）完成模20计数后，不论S为0或1，计数器进入模4计数，再进入模60 计数 4）若计数器未完成模60计数，不论S如何变话，计数器将继续进行模60 计数 3、使用文本设计底层文件，并生成相应元器件，再使用原理图设计顶层文件 四、实验步骤 1、建立工作库文件夹和编辑设计文件 1）建立一个文件夹保存工程文件； 2）打开QuartusII，建立新的VHDL文件，再打开的页面下输入以下程序 控制6盏灯的模块代码： LIBRARY IEEE;
课程设计说明书（2012 /2013 学年第 2 学期） 课程名称： 题目：交通信号灯 专业班级：电气一班 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计周数：两周 设计成绩： 2013年7 月3 日 1、课程设计目的 (3)
2、课程设计软件部分 (3) 2.1设计内容及要求 (3) 2.1.1课程设计内容 (3) 2.1.2课程设计要求 (4) 2.2系统分析 (4) 2.3系统设计 (4) 3、课程设计硬件部分 (5) 3.1方案设计 (5) 3.2单元电路设计 (5) 3.2.1秒脉冲发生器 (5) 3.2.2计数电路的设计 (6) 3.2.3控制电路的设计 (7) 3.2.4显示电路的设计 (7) 3.2.5数码管显示的设计 (8) 3.2.6设计总原理图 (9) 3.3系统调试 (10) 4、课程设计总结 (10) 5、参考文献 (11) 1、课程设计目的
在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。 2、课程设计软件部分 2.1设计内容及要求 2.1.1课程设计内容 A满足顺序工作流程：南北绿灯亮、东西红灯亮，占20S，南北黄灯亮、东西红灯亮，占4S，南北红灯亮、东西绿灯亮，占20S，南北红灯亮、东西黄灯亮，占4S。 B他们的工作方式，有些必须是并行进行的。南北绿，东西红。 南北黄，东西红。南北红，东西绿。南北红，东西黄。 C十字路口要有数字显示，作为事件提示，一边人们直接的把握事件。 D可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。 E满足两个方向的工作时序：既东西方向亮红灯事件应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。 F倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机。 G信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求 2.1.2课程设计要求 A单电源5V供电 B南北、东西干道轮流通行由L E D显示，计时又数码管控制 C实现功能所用的器件的成本低，数量少为最佳
《单片机原理与应用》 课程大作业 项目名称：汽车灯光控制系统 专业班级：智能监控121 学号： 120516127 姓名：朱小柳 连云港职业技术学院信息工程学院 2013 年10 月27 日
随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车灯光控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固。本设计是设计一个单片机控制系统。在汽车进行左右转向灯、前主灯、倒车灯、故障灯时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入、输出口电路的应用，通过对I/O口控制发光二极管的亮、灭、闪烁，加上一些复位电路、按键电路、驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。 关键词单片机；汽车信号灯；电路基础；
车灯是行车安全的必备件，除了具有照明作用，对行人和其他车辆还具有转向、会车、刹车等警示作用。其中汽车转向灯的控制就是一例。汽车转向和报警信号灯是汽车运动方向和车身状态的表示信号，关系着汽车的安全问题，因此基于单片机的汽车转向灯控制器的一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。 此次基于单片机的汽车转向灯的设计中，复位电路的设计、LED发光二极管的应用、4个按键开关、键盘扫描来控制LED灯点亮的方式都基本符合课程设计的要求。其中复位电路的作用是当单片机死机的情况下用来复位重启单片机，软件部分主要是用键盘扫描的方式来与程序中的设定值比较如果一致就执行该段子程序来实现LED的点亮方式。 汽车上的信号灯有:转向灯(左前灯、右前灯、仪表盘上的二个指示灯)。当汽车转弯、倒车、停靠时，转向灯发出不同的信号。目前国内广泛使用电热式闪光器产生闪光信号。闪烁频率在 50～110 次/ min，但是一般控制在 60～95 次min 之间。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率。因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没有故检测，驾驶员无法知道车外的转向灯及示宽灯是否点亮，从而影响行车安全。到目前为止，我们还没有发现能检测灯丝断这种故障的有效方法。针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套汽车信号灯控制系统。用LED产生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。
交通信号灯控制系统设计 摘要 交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量,提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。在城镇街道的十交叉字路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红黄绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行;绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红黄绿交通灯的状态转换,指挥车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。 本文介绍交通信号灯的基本工作原理，基本组成，设计步骤及方法，电路说明等。着重强调了设计的原理和方法,并附以电路说明,从更深层次的把交通灯的设计原理展现给大家。它结合模拟电子技术和数字电子技术的基本研究方法并根据实际情况进行设计电路,并最终实现指挥交通。本文的思路基于智能交通灯设计方案,并进行简单改进。着重从数字电子的方向研究问题，把与非门和RS密码锁等方面的知识运用到实际的设计中,并发挥实际作用，最终实现红黄绿的三个灯的交替自动变换。 关键词：555定时电路;交通信号灯;计数器；译码置数电路
目录 1 绪论 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 1.1 概述.................................................................................错误!未定义书签。 1.2 基本工作原理及框图.....................................................错误!未定义书签。２相关芯片及硬件电路设计?错误!未定义书签。 2.1 信号灯状态控制器设计...............................................错误!未定义书签。 2．１．1 工作原理及电路组成?错误!未定义书签。 2.1.2 ７４LS74集成芯片引脚图及功能........................错误!未定义书签。 2.2信号灯译码驱动电路设计...........................................错误!未定义书签。 2.2.1工作原理及电路设计........................................错误!未定义书签。 2.２.2 74LＳ74集成芯片引脚图及功能 ......................错误!未定义书签。 2．3置数译码电路设计..................................................错误!未定义书签。 2．3．1 工作原理及电路设计?错误!未定义书签。 2.3.2 74LＳ０4集成芯片引脚图及功能?错误!未定义书签。 2.4计时系统设计...............................................................错误!未定义书签。 ２.４．1 工作原理及电路设计.......................................错误!未定义书签。 2.4.2 74LS１90集成芯片引脚图及功能......................错误!未定义书签。 ２.5 显示译码电路设计.....................................................错误!未定义书签。 2.5．1 工作原理及电路设计?错误!未定义书签。 2．５．2 CＤ4511集成芯片引脚图及功能?错误!未定义书签。 2.655５秒脉冲发生器设计?错误!未定义书签。 2.6.1 工作原理及电路设计........................................错误!未定义书签。 2．６.2555集成芯片引脚图及功能?错误!未定义书签。 2．７元件清单 (14) 3 电路图及软件模拟仿真?错误!未定义书签。 3.1整体电路图?错误!未定义书签。 ３.2 原理图仿真.................................................................错误!未定义书签。 ３.3 软件调试.......................................................................错误!未定义书签。总结 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。