交通燈控制器的設計與實現一、實驗目的1. 了解交通燈管理的基本工作原理。2. 熟悉8253計數器/定時器、8259A中斷控制器和8255A并行接口的工作方式及應用編程。3. 掌握多位LED顯示的方法。 二、 實驗內容與要求設計一個用于十字路口的交通燈控制器。1.基本要求: 1) 東西和南北方向各有一組紅,黃,綠燈用于指揮交通,紅,黃,綠的持續時間分別為25s,5s,20s。2) 當有緊急情況(如消防車)時,兩個方向均為紅燈亮,計時停止,當特殊情況結束后,控制器恢復原來狀態,正常工作。3) 一組數碼管,以倒計時方式顯示兩個方向允許通行或禁止通行的時間。2.提高部分:1) 實時修改交通燈的持續時間。2) 根據不同時段對主要交通方向的信號進行調整。3) 可以使用LCD顯示提示信息。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單 5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設計交通燈的工作過程如下:設十字路口的1、3為南,北方向,2、4為東西方向,初始態為4個路口的紅燈全亮。之后,1、3路口的綠燈亮,2、4路口的紅燈亮,1、3路口方向通車,2個路口的LED數碼管開始倒計時25秒。延遲20秒后,1、3路口的綠燈熄滅,而1,3路口的黃燈開始閃爍(1HZ)。閃爍5次后,1、3路口的紅燈亮,同時2、4路口的綠燈亮,2、4路口方向開始通車,2個路口的LED數碼管重新開始倒計時25秒。延遲20秒時間后,2、4路口的綠燈熄滅,而黃燈開始閃爍。閃爍5次后,再切換到1、3路口方向。之后,重復上述過程。當有緊急情況時,2個方向都紅燈亮,倒計時停止,車輛禁止通行,當緊急情況結束后,控制器恢復以前的狀態繼續工作。 在設計中采用6個發光二極管來模擬2個路口的黃紅綠燈,每個路口用2個數碼管來顯示通行或禁止剩余的時間。緊急情況用一個單脈沖發生單元申請中斷來模擬,緊急情況結束后,再發一個中斷來恢復以前的狀態。 根據前面的介紹,本設計硬件由定時模塊、發光二極管模塊、數碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。定時模塊采用硬件定時和軟件定時相結合的方法,用8253定時/計數器定時100ms,再用軟件計時實現所需的定時。發光二極管模塊由8255控制發光二極管來實現。數碼管顯示模塊由實驗平臺上的LED顯示模塊實現。緊急中斷模塊是由單脈沖發生單元和8279中斷控制器組成。 程序主要是由定時子程序、發光二極管顯示子程序、數碼管顯示子程序和中斷服務程序組成。包括對8253、8255以及8259等可編程器件的編程。 五、硬件設計 本課題的設計可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成,由于各模塊電路內部已經連接,用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接,因此,硬件電路的設計及實現相對簡單。完整系統的硬件連接如圖1所示。硬件電路由定時模塊、發光二極管模塊、數碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。 定時模塊是由8253的計數器0來實現定時100ms。Clk0接實驗平臺分頻電路輸出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255輸出來控制計數器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定時完成申請中斷,進入中斷服務程序。 發光二極管顯示模塊由8255輸出來控制發光二極管的亮滅。8255輸出為低電平時,對應的發光二極管就點亮,否則就熄滅。8255的接口電路如圖2所示。交通燈的對應關系如下:L7 L6 L5 L2 L1 L0PC7 PC6 PC5 PC2 PC1 PC013紅燈 13黃燈 13綠燈 24紅燈 24黃燈 24綠燈 實驗平臺上提供一組六個LED數碼管。插孔CS1用于數碼管段選的輸出選通,插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。本設計用4個數碼管來倒計時。 緊急中斷模塊是由單脈沖發生單元和8259中斷控制器,單脈沖發生單元主要用來請求中斷,然后做出緊急情況處理。
標簽: 交通燈控制器
上傳時間: 2013-10-07
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同步技術是跳頻系統的核心。本文針對FPGA的跳頻系統,設計了一種基于獨立信道法,同步字頭法和精準時鐘相結合的快速同步方法,同時設計了基于雙圖案的改進型獨立信道法,同步算法協議,協議幀格式等。該設計使用VHDL硬件語言實現,采用Altera公司的EP3C16E144C8作為核心芯片,并在此硬件平臺上進行了功能驗證。實際測試表明,該快速同步算法建立時間短、同步穩定可靠。
上傳時間: 2013-10-21
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頻譜分析儀的主要工作原理 接收到的中頻模擬信號經過A/D轉換為14位的數字信 號,首先對數字信號進行數字下變頻(DDC),得到I路、Q路信號,然后根據控制信號對I路、Q路信號進行抽取濾波,使用CIC抽取濾波器完成,然后在分 別對I路、Q路信號分別進行低通濾波,濾波器采用FIR濾波器和半帶濾波器相結合的方式,然后對信號進行加窗、FFT(對頻譜進行分析時進行FFT運算, 對功率譜進行分析時不進行FFT運算)、I路和Q路平方求和、求平均。最后將輸出的數據送入到DSP中進行顯示與控制的后續處理。
上傳時間: 2013-10-19
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針對傳統集成電路(ASIC)功能固定、升級困難等缺點,利用FPGA實現了擴頻通信芯片STEL-2000A的核心功能。使用ISE提供的DDS IP核實現NCO模塊,在下變頻模塊調用了硬核乘法器并引入CIC濾波器進行低通濾波,給出了DQPSK解調的原理和實現方法,推導出一種簡便的引入?仔/4固定相移的實現方法。采用模塊化的設計方法使用VHDL語言編寫出源程序,在Virtex-II Pro 開發板上成功實現了整個系統。測試結果表明該系統正確實現了STEL-2000A的核心功能。 Abstract: To overcome drawbacks of ASIC such as fixed functionality and upgrade difficulty, FPGA was used to realize the core functions of STEL-2000A. This paper used the DDS IP core provided by ISE to realize the NCO module, called hard core multiplier and implemented CIC filter in the down converter, described the principle and implementation detail of the demodulation of DQPSK, and derived a simple method to introduce a fixed phase shift of ?仔/4. The VHDL source code was designed by modularity method , and the complete system was successfully implemented on Virtex-II Pro development board. Test results indicate that this system successfully realize the core function of the STEL-2000A.
上傳時間: 2013-11-06
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人工氣候室的溫濕度控制面臨諸多的難題,不但控制對象有滯后性、無準確數學模型以及存在不確定干擾等,同時溫濕度還存在耦合現象。使用常規PID或者單純的模糊控制效果都不佳。本文提出了一種PID與模糊控制相結合的智能控制算法,同時通過內蒙古大學生物學院人工氣候室現場測試,證明了該控制算法對于溫濕度控制系統的有效性。
上傳時間: 2013-10-27
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設計寬范圍高精度測速電路;通過對三種常用轉速測量方法的分析比較,確定采用M法與M/T法相結合的方法測速,從理論上保證測速的寬范圍和高精度;電路設計中為了簡單,快速,準確的測速,兩種測速方法之間采用硬件切換電路完成,克服了軟件切換因工作量大而導致的實時控制變差的缺陷;采用片外計數器8253彌補了8051硬件資源短缺的不足,利用霍爾元件完成轉速到旋轉脈沖的轉換,實現了低成本,高性能。
上傳時間: 2013-11-02
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該系統采用自校正控制原理和常規PID控制相結合的算法!能快速整定出PID控制器的參數
上傳時間: 2013-10-21
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主要針對貨車動態稱重系統中大量實時載重數據存取的需求而做的設計。該設計基于ARM9和μC/OS-II相結合的軟硬件平臺,實現了一種SD卡文件系統。SD卡的接口電路采用SD總線模式連接,軟件設計基于嵌入式操作系μC/OS-II ,文件系統的實現參照FAT32規范。實際應用表明,該設計能夠滿足大量數據的存取效率以及文件管理的技術指標。
上傳時間: 2013-11-04
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概述了智能天線中的波束形成技術和MIMO系統中空時分組碼原理,基于傳統的最小均方(LMS)算法和MIMO系統中空時分組碼,研究分析了兩者相結合的可行性。
上傳時間: 2013-11-13
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基于提高WLAN系統的容量和頻譜利用率的目的,在不改變現有WLAN協議的情況下,采用了IEEE802.11媒體接入控制(MAC)協議與MIMO系統相結合的方法。首先對空時編碼技術和智能天線技術兩種MIMO系統進行可行性分析,確定采用空時編碼技術的MIMO系統;再進一步針對分層空時碼、網格空時碼和分組空時碼等幾種空時編碼的特性進行比較,最終得到IEEE802.11a結合分組空時碼實現WLAN的MIMO系統的優選方案。
上傳時間: 2013-10-15
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