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1、多功能交通灯系统实现1. 功能概述1.1设计背景交通灯是城市交通的重要指挥系统，与人们的日常生活密切相关。随着经 济的快速发展，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，设计一个稳定、灵活、便捷的 多功能交通灯控制系统具有必要性和现实性。主要有如下几个缺点：1. 两车道让车轮流放行时间相同且固定，在十字路口，经常一个车道为 主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少， 放行时间短些2. 没有考虑紧急车通过时，两车道应采取的措施，譬如，有消防车通过 执行紧急任务时，两车道的车都应停止，让紧急车通过。1.2功能介绍多功
2、能交通灯与目前国内一般的交通灯控制系统相比较，具有一定的优势， 具体功能在以下几方面：1) 基本功能。交通灯使用红、绿、黄三种颜色的指示灯和一个左拐显 示灯，加上一个倒计时的显示计时器来控制亮灯时间，每个方向的灯按照 红-黄-绿-左拐-黄-红顺序点亮，并不断循环；并且每个方向的红灯时 间应该与另一方向的绿、黄、左拐、黄灯时间之和相等。黄灯起的作用 是在绿灯与左拐灯、左拐灯与红灯间进行缓冲。2) 控制参数可以灵活调整。目前，城市交叉口大多采用定周期控制方 式，一旦周期选定之后就不再变化，这样就有可能造成信号灯控制信号 与实际的交通流量不适应。因此，只有周期、红灯时间、绿灯时间等控 制参数可根据交
3、通流的实际情况来调整，才能更好地控制交叉口的交通， 减少车辆延误和提咼交叉口的通行能力。3) 紧急车辆通行控制。当紧急车辆执行紧急任务通过某个交叉口时， 不管原来交通灯的时序怎么样，两车道都应禁行，让紧急车通过。紧急 通行控制系统的控制可以通过紧急通行按钮来实现。4) “黄闪”控制。在夜晚特别是午夜时分人流和车流较少的情况下， 可对此交通信号灯执行“黄闪”控制，以提高通路口通行效率，减少不 必要的等候时间。此时，交通灯由原来的多相位变为单一的黄灯闪烁。2. 系统软件设计2.1正常模式在正常模式中，每个方向的灯按照红-黄-绿-左拐-黄-红顺序点亮，并不断 循环；并且每个方向的红灯时间应该与另一方
4、向的绿、黄、左拐、黄灯时间之和 相等。黄灯起的作用是在绿灯与左拐灯、左拐灯与红灯间进行缓冲。以提醒该方 向要禁止了。实际交通灯中，每当各路的绿灯与左转灯到最后五秒的时候，此路灯便开始闪烁，以提醒车主注意减速，防止发生车祸。实现示意图:1) 当KEY为低电平时候会进行复位，实验中，出现复位信号后，就将AB两 路的红灯与绿灯信号的各信息进行清零，然后重新开始计时。2) SW为人为的控制时间，进行置数。2.2车流量监测模式当出现消防车或者救护车之类需要优先通行的时候，根据通行方向，通行方 向一直保持绿灯，另外方向保持红灯，此时LCD显示屏对应的A或B行显示110， 紧急情况解除后，恢复正常工作。实验
5、中采用SW17、SW16来分别控制A、B方向的交通灯应急通道，并 且SW17处于优先地位，采用人为控制。复位两边均为红灯亮恢复紧急绿灯盘红灯灭2GT*黄灯亮绿灯灭车流量监测模式系统图2.3紧急模式当出现消防车或者救护车之类需要优先通行的时候，根据通行方向，通行方 向一直保持绿灯，另外方向保持红灯，此时LCD显示屏对应的A或B行显示110, 紧急情况解除后，恢复正常工作。实验中采用SW17、SW16来分别控制A、B方向的交通灯应急通道，并 且SW17处于优先地位，采用人为控制。复位9V DC PowerSupply ConnectarUSBg|as(er USBUSBMlc Line Line
6、VideoPort Device Ho si InOut InInXSGA VW EDPortEthernet1 GiTOOMPortRS-232Part应急功能示意图2.4天气变化和夜间模式根据天气状况，控制端人为的相应的改变红绿灯时间，防止意外事故。夜晚 时分，A、B方向的车流量都很少。A、B两个方向都应该显示黄灯，以示警告。3. 系统硬件设计1.测试开发板DE2主板为用户提供了用于多媒体开发的多种特性。24 bi? Audio CODEC iPS/2 PariTV Decoder(NTSC/PAL- Power ON/OFF - SwitchXSGAlO-bitOACUDSB HosUS
7、Iave ControllerExpansion header 2 (JP2) (with Voltage Protection亠 Expansion header 1 (JP* | (with Volt-age ProtectionAltera USB Blaster ControlfierchipsElAlteFaEPCSlG Ccnfiguratian DeviceRUNi1 PROG Switch . for J TAG AS ModesLCD J.6x2 Module16 Red LEOsTJ50Mhz OscillalDrSDRAfvI 512Kbyte SRAM 1 Mbyte
8、Fash Memory(upgradable to 4Mbyie)Ethern-et 10/1 OOM； Conlrnl-erAltera 9(Jnm Cyclone II FPGAwithSSKLEsSO Card ConnectorIrDA Transceiver8 Green LEDsSMA Ex LC Ik4 PifSh-button Switches27 Mhz Oscillator开发板组件和接口2.七段数码管和液晶模块DE2主板上有8个7段数码管和1个16x2的LCD.LCD有内嵌字库，用户必须根据它的 指定时序发送控制信号来在正确位置显示所期望的字符。段数码管显示和16x2LC
9、D模 块使用扩展端口 DE2板提供用户两个40脚的扩展端口.。每个扩展头提供直流5V (DCC5) 3.3V(VCC33),和两个接地脚给用户来接上他们自己的子卡。rX7laaTteu七段数码管原理图J-*hJC4、R13(aaoQ1 &D5DQ2 3550VCC5VCC433NDGNDR14 BSD|、LCD ONLCD BLONR15680VCC43 04 B55D6C5DGNCRteBSO；GNDGNDL-I rt r-1 u Ci 7- L-_ i oIi i- I : I- i f -i : f -1 p nR1S120叮口 3dud的口2 X 16 DIGIT I ALU2 C0N
10、2DLCD液晶模块原理图3.扩展端口2个40脚扩展接口，使用串口(RS232) DE2板使用了标准9脚D-SUB连接器来实现 PC和主板之间的RS232通讯。传输芯片使 用MAX232。IO AO12 3456y7&i910y111213141516 1718D-1920212223242526-s27282930 -3132y3334*3536r3730!3940JP1GPIO_AO_.切 ioN IO* ioR 10二9 zrib IO_A 们 IOA13 icCa 帖 10二口 icQvig oa药 cC逐寸jbO用FgndIqZa31 iqZasi IqZa352个40脚扩展接口MAX232芯片应用于RS232通讯
