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1、毕业论文：基于FPGA的路灯控制系统的设计 本科学生毕业论文(设计)题目中 文:基于FPGA的路灯控制系统的设计英 文:The design of road lantern controlSystem based on FPGA姓名学号院(系)电子工程系专业、年级电子信息工程 级指导教师 湖南科技学院本科毕业论文(设计)诚信声明 本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明
2、。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文(设计)作者签名: 二0一 年月日 毕业论文(设计)任务书课题名称:基于FPGA的路灯控制系统的设计学生姓名:系 别:电子工程系专 业:电子信息工程指导教师: 湖南科技学院本科毕业论文(设计)任务书1、主题词、关键词: 路灯; FPGA; 定时;模块 2、毕业论文(设计)内容要求: 设计一种路灯控制系统实现对城市路灯的控制。以FPGA芯片为控制核心设计一个模拟路灯控制系统,该系统可以实现自动设定显示开关灯时间、根据环境明暗和交通状况自动开关灯等功能。 利用基于VHDL的EDA设计工具,采用大规模可编程逻辑器件FPGA,通过设计芯片来实现
3、系统的功能。外围硬件电路主要包括光线信号和位置信号的采集、按键输入、路灯指示和故障检测以及声光报警和显示电路。FPGA核心控制电路主要包括模式调节模块、正常时间计时及调试模块、路灯同步定时和分别定时开关灯模块、光线控制模块、交通状况控制模块和译码显示模块。 对所实现的的交通灯控制系统进行Quartus II仿真实现,验证算法性能。进行多次调试与仿真,是系统能够根据不同的按键设置准确地实现正常的时间调整和显示,能同时设定开关灯时间,各支路能分别设定开关灯时间,能根据明暗自动开关灯,能根据交通情况自动开关灯,且能显示控制系统的当前模式及故障路灯的编号,同时在路灯故障时发出报警信号。3、文献查阅指引
4、:杨宇,曾谢华,谭可,等.模拟路灯控制系统软件设计J. 昆明冶金高等专科学校学报,2011,20(1):35-40.NebhrajaniVA.Asynchronous FPGA Architectures Part1.NebhrajaniVA.Asynchronous FPGA Architectures Part2.Clifford E.Cummings Synthesis and Scripting Techniques for Designing Multi2Asynchronous Clock Designs.A.Chakraborty,/.enstreet A minimal sou
5、rce-synchronous interface, ASIC/SOC Conference,2002.15th Annual IEEEInternational,25-28 Sept.2002 Page:443-447.William J.Dally,John W.Poulton Digital Systems Engineering, CambridgeUniversity Press,1998,Page:468.Clifford E.Cummings Synthesis and Scripting Techniques for Designing Multi-Asynchronous C
6、lock Designs,Sunburst Design,Inc.于海,樊晓桠.基于FPGA异步FIFO的研究与实现J.微电子学与计算机,2007,243:210-213.夏宇闻.Verilog数字系统设计教程.北京航空航天大学出版社.2008.Rabaey JM.数字集成电路设计透视M.北京:清华大学出版社,l999.4、毕业论文(设计)进度安排: 2012年9月28日?2012年11月15日:收集有关方面的资料; 2012年11月16日?2012年 12月5日:在对资料充分研究的基础上,提出可行的设计方法; 2012年12月6日?2012年5月10日:通过对系统的仿真测试;并从硬件实物上给
7、于证明; 72013年5月15日?2013年5月20日:论文总结、答辩。教研室意见:负责人签名: 注:本任务书一式三份,由指导教师填写,经教研室审批后一份下达给学生,一份交指导教师,一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文(设计)开题报告书论文(设计)题目基于FPGA的路灯控制系统的设计作 者 姓 名林鹏所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程 专业 2009年级 选题的根据:1)说明本选题的理论、实际意义 2)综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解 随着城市的飞速发展在当今在当今城市管理建设中,为保证城市照明系统的正常开关灯和运行,保证当照明控制箱或线路出现问题时,不会造成大面积灭灯
8、,产生较坏的影响,加强实时监测手段,实现故障的及时发现和维修尤为重要。将控制芯片应用到路灯控制系统上,使得控制更加高效和人性化,也更环保和节能,而使用FPGA 来设计路灯控制系统,而且器件性价比极高。 当前国内外有关模拟路灯控制系统的设计方法很多,可以采用PLC为控制单元实现整个控制,也可以利用单片机实现整个模拟路灯控制系统的控制,同时还可以采用FPGA进行控制。FPGA具有资源丰富、可灵活编程、运算处理方便、功能扩展容易等特点,使得设计更加方便。 将路灯控制系统设计好,从两方面能产生直接的节能节电效益:一,通过管理节能:可实现直接节电效益约10%以上;二,通过设备节能:直接节电效益达30%以
9、上,平均节电率达30-40%。设计好系统杜绝白天非正常亮灯节电:根据路灯行业的经验数据,平均每月需要大量的人力物力排查白天非正常亮灯故障,每年可减少数目相当的开支。主要内容: 本文主要研究了基于FPGA的路灯控制系统的应用,研究的主要内容如下:研究了VHDL电路设计; 研究了EDA技术原理以及其核心芯片FPGA的功能及其特点;用EDA控制技术设计了系统总体框架结构:时钟产生电路模块、路灯信号译码模块、定时控制模块、路灯计数时间模块;研究方法:通过浏览有关书籍学习EDA设计的有关知识,学会VHDL编程语言。使用QuartusII自带的帮助文档进行学习。与指导老师讨论研究,并上网查询相关知识。完成
10、期限和采取的主要措施:完成期限:2013年4月完成论文。 完成这项设计主要采取两条措施:一是联系毕业设计指导师,寻求有关毕业设计信息,确定设计课题方向与设计内容;二是利用课余时间到图书馆和网络上查阅数据,并虚心向老师请教和同学进行学习交流,并在硬件上验证设计的效果,保障毕业设计的顺利完成。主要参考资料:1 杨宇,曾谢华,谭可,等.模拟路灯控制系统软件设计J. 昆明冶金高等专科学校学报,2011,20(1):35-40.2 NebhrajaniVA.Asynchronous FPGA Architectures Part1.3 NebhrajaniVA.Asynchronous FPGA Arc
11、hitectures Part2.4 Clifford E.Cummings Synthesis and Scripting Techniques for Designing Multi2Asynchronous Clock Designs.5 A.Chakraborty,/.enstreet A minimal source-synchronous interface, ASIC/SOC Conference,2002.15th Annual IEEEInternational,25-28 Sept.2002 Page:443-447.6 William J.Dally,John W.Pou
12、lton Digital Systems Engineering, CambridgeUniversity Press,1998,Page:468.7 Clifford E.Cummings Synthesis and Scripting Techniques for Designing Multi-Asynchronous Clock Designs,Sunburst Design,Inc.8 于海,樊晓桠.基于FPGA异步FIFO的研究与实现J.微电子学与计算机,2007,243:210-213.9 夏宇闻.Verilog数字系统设计教程.北京航空航天大学出版社.2008.10 Rabae
13、y JM.数字集成电路设计透视M.北京:清华大学出版社,l999.指导教师意见: 指导教师签名: 教研室意见: 签 名:年月 日 开 题 报 告 会 纪 要时间 2012.12.25地点三教517与会人员姓 名职务(职称)姓 名职务(职称)姓 名职务(职称) 包本刚副教授宫彦军教授贾竹君副教授何红松讲师陈爱武讲师游珍珍讲师会议记录摘要:1、论题研究的意义: 社会效益:路灯系统联网,是物联网与节能技术的结合。建设数字化节能城市,一步到位,将大大减少今后的管理维护工作量,节约人工,提高管理效率,路灯的巡查管理交与计算机系统自动完成,每天自动生成故障报表,并且故障自动报警到值班人员的 上,因此大大提高管理水平和管理效率,也是市政路灯管理上升到一个新的高度和水平,同时节约人工,节约车辆的运行、维护费用,对国家发展低碳经济,节能减排也起到积极推动作用。 经济效益:智能监控系统节约人工、管理费用、车辆巡检费用,智能监控系统还通过如地球经纬时钟等综合智能管理手段实现节电率10%以上。 2、设计的总体思路是什么? 我的总体设计思路是基于FPGA器件实现模拟路灯系统的控制。采用FPGA作为控制单元,系统的外围电路主要包括光线信号采集部分、位置信号采集部分、按键输入、路灯指示和故障检测以及声光报警和显示电路。 议主持人: 记 录 人: 年 月日指导小组意见负责人签名
