近年來隨著人口的不斷增多，交通工具的數量也在快速的增加，但是道路資源有限，所以道路擁擠現象日趨嚴重，給人們造成了越來越多的經濟損失。在大中型城市，路口的紅綠燈是司機以及行人所遵守的行為規范，它是保障人們安全和道路通暢的關鍵。本文設計了一種基于單片機的交通燈數字遙控系統，該系統具有指示交通、檢測交通流量、自動改變指示時間的功能。該系統能有效地利用道路資源，提高效率。它是一種價格低廉、通用性強的交通燈數字遙控裝置。關鍵詞：交通燈；控制；系統實現塊的工作，而內部連接。開發人員可以設置方案和FPGA的芯片通過開發平臺生產的芯片廠商提供的觸發狀態模塊IOB模塊CLB,開發者需要達到的功能要求；一個小的查找表結構(16x1ram)來實現組合邏輯，和查表本質上是一種靜態RAM。目前市場上一般都使用4端口輸入的查找表，查找表的原理是使用D觸發器來驅動輸入輸出IO端中的值、各模塊的內部連接方式和模塊與I/0(1)該燈可實現對交通燈的全方位正常控制，數碼管具有倒計時功能。;(2)交通流量實時監測與統計；(3)根據車輛流量統計，動態調整時間，動態范圍為20～60秒，相差5秒；(4)根據按鍵改變交通燈功能。1.2.1設計原則為了使基于FPGA的交通燈智能控制系統便于移動，便于在不同條件下進行1.2.2系統設計方案交通信號燈智能控制系統需要完成視頻圖像處理、數據緩沖、車輛流量檢測、交通統計、信號控制等任務，為此本文設計出的基于FPGA信號燈智能控制系統整體方案如圖2所示。圖2控制系統整體結構圖硬件部分主要由PC機和交通信號燈驅動控制系統組成。計算機的主要目的是對采集到的視頻數據進行處理并存儲在ROM中。整個硬件部分的核心是驅動控制系統。相關內容將在后面的章節中進一步介紹，驅動系統主要包括FPGA芯片和SDRAM芯片，分別用以實現數據處理和圖像數據緩沖功能。假定在一個十字路口，有東西方向和南北方向，只能在任何方向使用，在另一個方向禁止。經過一段時間后，禁止通行將在中轉時間發生變化。顯示其特定狀態。黑色是明亮的，白色是熄滅的。交通狀態從狀態1開始變換，直至狀態4,然后循環至狀1,周而復始。通過具體的路口交通燈狀態的演示分析我們可以把這四個狀態歸納如下：(1)紅燈的東西方向關閉，綠燈亮，黃燈的南北方向熄滅，紅燈亮，倒計時20秒。在這種狀態下，東西方向是禁止的；(2)東西方向綠燈滅，黃燈亮，南北方向紅燈亮，倒計時5秒。在這種狀態下，所有其他車輛需要等待狀態轉換，除了已經通行的車輛；(3)南北的紅燈熄滅，綠燈亮，東西方向的黃燈熄滅，紅燈倒計時30秒，此狀態，東西向通，南北禁；(4)南北綠燈關閉，黃燈亮，東西方向紅燈亮，倒計時5秒，在這種狀態下，除了已經在途的車輛外，其他車輛都要等待狀態轉換。紅綠黃江領黃紅綠黃紅綠黃江領黃紅綠黃1暈黃紅綠黃播播圖3交通狀態2.1外圍電路FPGA作為主控制芯片的硬件系統，除了內部的邏輯控制程序外，還需要外圍電路，主FPGA為全球時鐘提供內部支持，CLK引腳是全球時鐘信號輸入，智能控制系統由全球性。晶振的硬件電路圖如圖4所示。圖4晶振時鐘電路此，在使用FPGA時必須向它添加一個配置設備。系統啟動后，FPGA將從配置設備下載數據，然后再工作。如果你想把程序下載到主芯片FPGA芯片上，必須有外如圖5所示。DCLKVCC24683579epcs16芯片接口簡單。它只需要把芯片的四個引腳連接到相應的接口。該芯片的四個引腳2.2緩沖電路突發刷新列激活放大器I/O通道地址狀態機狀態機CLK輸入時鐘信號；CKE是內部時鐘，它是用來使時鐘信號CLK;CS是用來使SDRAM芯ADDR控制器5EP2硬件系統的各個部分都需要通過電源來正常工作。在本文中，_5V作為輸入電源，和其他芯片需要不同的工作電壓由穩壓芯片轉換。由于主控制芯片FPGA的工作電壓為3.3V,為了將電壓轉換為電壓為3.3V的電壓，可以使用一個采用LM1804分量模型的電壓調節器來實現電壓轉換，如圖8所示。圖8硬件電源電路圖交通燈控制系統的交通規劃設計、交通燈位于交叉口，分為東西方向和南北方向，在南北方向的車輛開始通過(此時在東西方向禁止車輛通行),綠色和黃色的光過渡時間后閃爍，東西方向的車輛開始行駛，禁止東西方向的交通。這個過程中綠燈的持續時間由我們的交通流量檢測模塊和交通流量統計模塊決定。直接用FPGA控制信號燈的狀態變化，基本上可以指揮交通的具體通行。具體的硬件電路如圖8所示。圖8信號燈硬件電路圖3.1.1信號燈控制信號燈控制模塊的設計是根據交通統計模塊給出的規定的采樣脈沖數的時間范圍進行流量采樣，然后在指定的時間范圍內判斷到南北方向十字路口或東西方向綠燈時間。初始時，向東西方向的信號時間和南北方向信號時間為20秒，渡越時間轉換時間為5秒，過渡時間黃燈閃爍為警告信號。同一階段的后一段綠燈時間由該時段通過模糊控制表決定。該模塊實現的設計框圖如圖9所示。器5ms計數器圖9信號燈控制實現框圖實現對路口交通燈的智能控制，該模塊的示意圖如圖10所示。圖10信號燈控制模塊示意圖由于SDRAM內部操作沒有固定時鐘，所以在編寫程序時，考慮了物理定時的要求。在本設計中，SDRAM是_somhz,和晶振時鐘可直接用于模塊程序。在模塊程序，對物理時間I7圖11設置輸入時鐘225圖12輸出時鐘參數設置好之后就得到需要的時鐘20MHz,示意圖如圖13所示。3.1.3車流量檢測該模塊用于根據matlab傳輸的圖像信息檢測交通流。在交通流檢測模塊中，有一個固定值決策，用于檢測是否有車輛在指定區域內運行。如果有車輛通過，則交通流檢測模塊將產生脈沖信號，脈沖信號用于處理交通統計模塊。在第二章中，我們可以對交通流檢測算法中的圖像部分進行處理和仿真，得到視頻圖像中每個幀的像素信息。由于存儲在QuartusⅡ平臺上的數據只能識別的后綴是MIF文件，它可以將視頻圖像中經過處理的像素信息存儲到被稱為MIF的數據矩陣文件中，并且存儲的數據可以用作交通流檢測模塊的輸入激勵，也就是說，要檢測的視頻和圖像的像素信息。該模塊具體算法設計框圖如圖所示。寄存器流出脈沖比較器圖14車流量檢測實現圖檢測線流量檢測模塊選擇像素數為37,因此當交通流檢測模塊接收到視頻切換脈沖計數器模塊時，開始計數，計數器模塊計數為37時繼續，切換視頻脈沖直到下一秒。當接收到的蓄電池車流量檢測模塊的脈沖計數器計數模塊，通過累積處理蓄電池每個視頻幀更新并聯灰色像素信息，當蓄電池輸出端的減法器；減法器功能將視頻圖像灰度累積的結果當前視頻幀積累與登記存儲結果差異處理框架，差分結果輸出到比較器，比較器將與設定閾值進行比較。如果差異大于設定閾值，則流檢測模塊輸出指示流經檢測線的車輛的高脈沖。 圖15車流量檢測示意圖本設計利用Protel電路仿真(Simulate)模塊進行電路仿真，該模塊主要包括一個功能強大的數/模混合信號電路仿真器，能提供連續的模擬信號和離散的數字信號仿真，仿真圖如圖16所示。圖16仿真圖主要目的是實現和完善系統的整體功能，并驗證各功能模塊之間的硬件和軟整體調試電路如圖17所示。圖17整體調試圖系統有自己的按鈕模式控制。每個按鈕都有一個小函數。例如，夜間呼叫模式被打開，開啟東西通行模式，東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，南北總結來的能力，充分體現了FPGA的抗干擾能力強，適合工業現場的優點。實踐證明，該監控系[1]朱巍峰.基于單片機的數顯轉速計設計[J].內江科技.2011(11)[2]趙士銘.PLC的功能及其在電動機中的控制分析[J].科技創業月刊.2013(09)[3]柯穩.PLC的工作原理及梯形圖編程方法[J].企業導報.2015(05)[4]熊再榮，雷建龍，李漢玲.數碼管動態顯示亂碼現象分析[J].液晶與顯示.2010(05)[5]庚晉.紅綠燈史話[J].科學之友.2012(01)[6]白木，子蔭.公路交通史話[J].汽車與安全.2013(10)[7]張錦，高世廉，蒲云.中國城市道路交通控制系統發展研究[J].西南交通大學學報.2015(01)[8]吳殿紅.基于8086的交通燈控制系統設