十字路口智能交通燈控制系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)主要適應(yīng)十字路口車流量不均衡的狀態(tài),設(shè)定十字路口車流量狀況為a車道、b車道車流量大,c車道、d車道車流量小,如圖6所示。利用EDA軟件Quartus II 7.2,通過硬件描述語言VHDL進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)和仿真,可得此狀態(tài)下智能交通控制系統(tǒng)的仿真結(jié)果,如圖7所示。本文引用地址:http://2s4d.com/article/159773.htm
統(tǒng)計(jì)圖7中100s內(nèi)a車道、b車道3種車輛通行方向的車輛通行時(shí)間,可得a車道、b車道直行方向車輛通行平均概率為(50+40)/200=45%,a車道、b車道左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)方向車輛通行平均概率為(46+18+50+57)/400=42.75%。
比較傳統(tǒng)模式下的交通控制系統(tǒng)和智能交通控制系統(tǒng)在十字路口車流量不均衡狀態(tài)下的車輛通行概率,可以發(fā)現(xiàn),道路直行方向的車輛通行概率從33.33%提升到了45%,道路左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)方向的車輛通行概率從8.33%提升到了42.75%。因此,在車流量不均衡的情況下,本智能交通控制系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)模式下的交通控制系統(tǒng),提高了十字路口的車輛通行效率,也滿足了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
4 硬件設(shè)計(jì)與測(cè)試
完成了智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編譯、仿真后,將設(shè)計(jì)程序中輸入、輸出端口進(jìn)行引腳綁定并下載到開發(fā)板上EP1C6Q240C8核心芯片中。制作外圍電路如圖8所示,并4路直行方向綠燈信號(hào)和4路左轉(zhuǎn)方向綠燈信號(hào)接入到開發(fā)板上的8個(gè)數(shù)碼管上,調(diào)整外圍電路的輸入電壓,觀察數(shù)碼管狀態(tài)。通過實(shí)際測(cè)試,8個(gè)數(shù)碼管的顯示結(jié)果正常,運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
5 結(jié)束語
利用EDA軟件Quartus II 7.2,采用硬件描述語言VHDL進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)了智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真,并利用EP1C6Q240C8 FPCA芯片制作成控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了對(duì)交通信號(hào)燈相對(duì)方向不同步的控制功能,可在實(shí)際應(yīng)用中提高城市十字路口的車輛通行效率,緩解城市的交通壓力。本設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)效率高、成本低、可靠性強(qiáng)、維護(hù)容易及可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),展現(xiàn)了EDA技術(shù)和FPGA器件在智能交通控制方面應(yīng)用的優(yōu)越性。
評(píng)論