本项目旨在设计并实现一个基于FPGA技术的智能交通信号控制系统,通过优化算法来提高道路通行效率与安全性。
本实验设计了一个十字路口的交通灯控制器,分为东西方向与南北方向两个部分。每个部分有五盏灯:左转灯、直行灯、右转灯、人行道灯和黄灯;此外还有一个倒计时器。当左转灯、直行灯或右转灯亮起表示允许相应车辆通行,而这些灯光熄灭则表明禁止通行;黄灯亮时表示即将发生信号状态的变化;倒计时显示了从当前到下一状态转变的时间。
时间度量 东西方向 南北方向
t/s ← ↑ → 行人 黄 ← ↑ → 行人 黄 倒计时/s 倒计时/s
0~13秒 0 1 1 0 0 0 0 0 0 13秒
13~15秒 0 1 1 1(黄灯亮)转为熄灭状态,2秒内切换至下一阶段。
...
45~58秒 同上,东西方向红灯全亮、南北方向绿灯通行并显示倒计时。
交通灯控制器主要由三个模块构成:交通灯状态控制模块、交通灯显示模块和倒计时模块。其中:
- 交通灯状态控制模块接收频率为1Hz的时钟信号,并根据该信号处理,对其他两个模块输出相应的状态编号(共十二种)。
- 交通灯显示部分依据这些输入的状态信息来调控两组方向上的红绿黄三色灯光切换情况。
- 倒计时期待特定状态下确定其基数并开始倒数直至结束。
以上是实验中设计的十字路口自动控制系统的概述,其中包含了从状态表到模块化实现的具体步骤。