摘要:
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。
十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过PA口输出，显示时间直接通过8255的PC口输出至双位数码管）；车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
2021-12-16 16:07:17
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这是芯随心动教程中基于FPGA和Verilog_HDL的交通灯设计文档，内含完整设计流程及相关代码，供有需要的小伙伴学习。
2021-12-14 11:16:55
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单片机交通灯设计（基于proteus和keil5）,内附源代码.hex ,,与.DNS图（在proteus仿真）
2021-12-10 14:20:47
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1、设计要求基于小脚丫FPGA开发板设计带数码管显示倒计时的交通灯系统，要求:
1)一个道路绿灯持续时间25S，红灯持续时间10S，黄灯持续时间3S；
2)另一道路绿灯持续时间10S，红灯持续时间25S，黄灯持续时间3S；
3)第一位数码管和第二位数码管显示倒计时；
2、硬件连接FPGA的系统时钟来自于小脚丫FPGA开发板配置的25MHz时钟晶振，连接FPGA的C1引脚。
本设计除了时钟和复位键以外没有其他的输入，故只用到一个按键K6硬件设计如图1所示，按键连接到FPGA的B1引脚。
图1、复位键硬件设计
设计中需要两个RGB的led进行交通灯显示的呈现，每一个RGB的LED都有三个引脚需要跟小脚丫连接在一起。两个LED跟小脚丫FPGA开发板之间的连接关系如图2所示，对应的管脚如下。
图2、RGB_LED硬件连接
设计中需要使用数码管进行倒计时的显示，小脚丫通过74HC595来控驱动和控制数码管。74HC595跟小脚丫FPGA开发板之间的连接关系如图3所示，对应的管脚如下。
图3、数码管驱动74HC595硬件连接
3、工作原理和状态转换
1)使用计数器做分频处理，得到周期为1秒的脉冲信号clk_1h；
2)使用一个6bit的BCD码表示倒计时时间的值，其中高2bit表示值的十位，低4bit表示值的个位；
3)用以下四个状态分别表示交通灯不同的显示；
S0: 大路绿灯亮，小路红灯亮，持续25S；
S1: 大路黄灯（蓝灯）亮，小路红灯持续3S；
S2: 大路红灯亮，小路绿灯亮，持续10S；
S3: 大路红灯亮，效率黄灯（蓝灯）亮，持续3S；
得到状态转换图如下:
图4、交通灯状态转换图
4、代码设计为了实现所需要的功能，我们将整个设计在顶层划分为五个不同的模块，如图5所示。
图5、交通灯程序框图
4.1clock_division模块Clock_division模块主要实现数字时钟的模式控制，程序代码截图如下:
4.2 Curren_state模块
这部分代码的作用是将次态赋值给当前态，这是三段式的标志性模块。该模块程序代码截图如下:
4.3 Output&count模块这部分代码可以说是整个代码的核心部分，交通灯的显示在这部分完成。此外，这一部分还负责进行倒计时，这部分的代码将即使数字分为个位和十位进行分别倒计时。此举有利用后面对74HC595驱动数码管的代码进行调用。其序代码截图如下:
4.4 CubeDisplay模块这部分代码用于74HC595的控制，以使得数码管能够按照计划进行倒计时显示。这部分代码截图如下:
5、系统运行图6、系统运行
视频地址:
优酷视频（基于小脚丫FPGA的倒计时交通灯）:
https://v.youku.com/v_show/id_XMTU0NDI4NjQ1Mg==.html
6、资源报告资源数量比例说明
LUT4s24919%
寄存器1157%
存储器00%
IO管脚11
时钟频率25MHz
7、知识点时钟计数分频
三段式程序段的编写
串行/并行转换
74HC595控制
9、相关文件文件名称功能
Traffic_Light交通灯状态转换和灯显示，以及顶层模块功能
DLED_4Bit倒计时显示模块
2021-12-06 17:48:37
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