EDA汽车尾灯控制器设计
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《EDA技术》课程设计说明书汽车尾灯控制器设计学院:电气与信息工程学院学生姓名:朱木宁指导教师:胡红艳职称\学位高级实验师专业:电子与信息工程班级:电子1401班学号:完成时间:2016/6《EDA技术》课程设计任务书随着社会的不断进步,现代化技术已经深入到人们生活的各个角落,而汽车作为较为方便的代步工具,已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
人们对汽车的研究已经是非常的深入,为了使汽车更好的服务人类,人们从来没有停止过对汽车的研究,对于司机来说,汽车信号灯是汽车与汽车这间的交流渠道,不同的亮灯模式表达了不同的信息,是协调交通,避免交通事故发生的重要信息,所以汽车尾灯控制器的作用是毋庸置疑的。
本次课程设计采用的是EDA控制技术来实现汽车尾灯控制电路的设计。
首先给出了设计方案,然后进行的VHDL的程序设计,生成了底层文件,再画出了汽车尾灯控制系统的顶层文件原理图,同时进行了软件仿真和硬件下载测试。
本次设计较好的完成的课程设计的要求,使其控制系统使用更方便,成本更低廉。
关键词:EDA技术,VHDL程序,硬件下载。
ABSTRACTWith the constant progress of the society, modern technology has gone deep intoevery corner of people's lives, and car as more convenient means of transportationtool, has become a part of an integral part of our lives. People's study on the car isalready very deeply, in order to make the car better service to humanity, people havenever stopped for automobile research and for drivers, car lights are cars and car thechannels of communication, different lighting modes to express different information,coordinate transportation, avoid traffic accidents important information, so cartaillight controller role is beyond doubt.This design for the automobile tail light controller design, uses the EDA controltechnology to realize the automobile tail light control circuit design. First, the designof the program, and then the VHDL program design, generated the underlyingdocument, drawing out the car light control system schematic, while the software simulation and download test. This design better complete the requirements of the curriculum design, so that the use of its control system is more convenient, the cost is more low.Key words:EDA control,VHDL program目录1概述 (6)1.1 EDA简介 (6)1.2设计目的 (6)1.3设计简介及要求 (7)2设计方案 (8)3 软件电路的设计 (9)3.1 主控制模块 (9)3.2 左侧控制模块 (10)3.3雾灯模式、倒车控制模块 (11)3.4 右侧控制模 (12)3.5 汽车尾灯控制器系统电路 (13)4 系统仿真 (14)4.1汽车控制器系统仿真 (14)4.2主控制模块仿真 (15)4.3左侧控制模块仿真 (15)4.4右侧控制模块仿真 (16)4.5雾灯模式、倒车控制模块仿真 (16)5 下载测试 (17)5.1芯片选择及引脚锁定 (17)5.2 下载测试 (18)结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 1主控模块程序 (22)附录 2 左侧控制模块程序 (22)附录 3 雾灯、倒车控制模块程序 (23)附录 4 右侧控制模块程序 (24)1 概述1.1 EDA简介随着电子技术的迅猛发展,高新技术日新月异,传统的设计方法正逐步退出历史舞台,取而代之的是基于 EDA 技术的芯片设计技术,它正成为电子系统设计的主流。
《EDA技术应用》课程设计报告专业:通信工程班级:姓名:指导教师:二0xx 年x月x 日1. 设计任务和要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)2. 设计方案 (3)3. 各模块设计 (3)3.1主控模块 (3)3.2右边灯控制模块 (5)3.3左边灯控制模块 (7)3.4时钟分频模块 (9)3.5顶层文件(ourdesign.vhd) (11)4.整体设计 (12)4.1系统仿真图 (12)4.2系统电路图 (13)5.硬件测试 (14)5.1端口设置 (14)5.2测试结果 (15)6.心得体会 (15)7.指导教师意见 (15)8 .参考文献 (16)汽车尾灯控制器的设计1.设计任务及要求1.1设计任务假设汽车尾部左右两侧各有3盏指示灯,其控制功能应包括:(1)汽车正常行驶时指示灯都不亮。
(2)汽车右转弯时,右侧的一盏指示灯亮。
(3)汽车左转弯时,左侧的一盏指示灯亮。
(4)汽车刹车时,左右两侧的一盏指示灯同时亮。
(5)汽车在夜间行驶时,左右两侧的一盏指示灯同时一直亮,供照明使用。
1.2设计要求(1)采用VHDL语言编写程序,并在QuartusII工具平台中进行开发,下载到EDA实验箱进行验证。
(2)编写设计报告,要求包括方案选择、程序清单、调试过程、测试结果及心得体会。
2.设计方案大致设计方案:根据系统设计要求,系统设计采用自顶向下的设计方法,顶层设计采用原理图设计方案,它是由时钟分频模块、汽车尾灯主控模块、左边灯控制模块、右边灯控制模块四部分组成。
系统的输入信号包括:系统时钟信号CLK,汽车左转弯控制信号LEFT,汽车右转弯控制信号RIGHT,刹车信号BRAKE,夜间行驶信号NIGHT。
系统的输出信号包括:汽车左侧3 盏指示灯LLED1,LLED2,LLED3和汽车右侧3 盏指示灯RLED1,RLED2,RLED3。
当汽车正常行驶时所有的指示灯都不亮,当汽车向左转时,汽车左边的指示灯LLED1亮,当汽车向右转时,汽车右边的指示灯RLED1亮,当汽车刹车时,左右的LLED2、RLED2亮,当汽车夜间行驶时,汽车左右的LLED3、RLED3一直亮。
EDA课程设计课题名称:汽车尾灯的设计院系:信息科学与工程专业班级:姓名:学号:指导老师:目录摘要.................................................................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第 1 章选题依据 0汽车尾灯的国内外发展现状 0可编程器件的发展 (1)可编程器件在汽车电子上的运用 (1)设计内容和目标 (2)EDA设计流程 (2)第 2 章EDA、VHDL 简介 (4)EDA技术 (4)EDA技术的概念 4EDA技术的特点 4EDA设计流程 4 硬件描述语言(VHDL) (4)VHDL简介 4VHDL语言的特点 5 第 3 章设计实现 (7)汽车尾灯控制器的工作原理 (7)功能描述7模块设计7 (1)汽车尾灯主控制模块 (8)(2)时钟分频模块 (8)(3)左侧尾灯功能模块 (8)(4)右侧尾灯功能模块 (9)图形元件原理图9 主要 VHDL 源程序 (10)汽车尾灯主控制模块CTRL (10)时钟分频模块SZ (11)右侧尾灯控制模块RC (12)左侧尾灯控制模块LC (14)顶层文件VHDL 程序() (16)仿真图及块 (18)各模块的仿真波形图 (18)图 3-2 汽车尾灯主控制模块CTRL (18)仿真波形分析 (22)第 4 章设计总结 (23)参考文献 (25)第1章选题依据汽车尾灯的国内外发展现状如今的时代,万物日新月异。
在汽车领域中,这种变化也同样存在。
现在,汽车不仅仅是主要的代步工具之一,同时也是时尚和潮流的最好的体现。
汽车尾灯是汽车的语言。
更加灵敏的灯光信号可以更好的被人“读懂” ,更有效地对其他车辆的司机起到提醒作用,及时采取相应的规避动作,从而让驾驶更安全。
E D A汽车尾灯控制器设计课程名称:EDA课程设计设计题目:汽车尾灯控制器的设计院系:电气工程系专业:电子信息工程年级: 2007级姓名:梁晓指导教师:许金福学号: 20077823西南交通大学峨眉校区2010 年 10 月日课程设计任务书专业电子信息工程姓名梁晓学号 20077823开题日期:2010 年 10 月日完成日期:2010年 11月日题目汽车尾灯控制器设计一、设计的目的本次设计的目的就是通过实践深入理解状态机原理,了解EDA技术并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。
通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际,掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。
通过对实用汽车尾灯控制器的设计,巩固和综合运用所学知识,提高分析、解决EDA技术实际问题的独立工作能力。
二、设计的内容及要求1、设计内容设计一个汽车尾灯控制器,利用EDA软件(MAX+plusII)进行编译及仿真,设计输入可采用VHDL硬件描述语言输入法和原理图输入法,通过仿真查看设计的可行性,因条件有限,只能进行简单的仿真实验。
2、设计要求(1)汽车尾部左右两侧各有多盏指示灯。
(2)汽车正常行驶时指示灯都不亮。
(3)汽车右转弯时,右侧的一盏指示灯亮。
(4)汽车左转弯时,左侧的一盏指示灯亮。
(5)汽车刹车时,左右两侧的一盏指示灯同时亮。
(6)汽车在夜间行驶时,左右两侧有指示灯同时一直亮,供照明使用。
三、指导教师评语四、成绩指导教师 (签章)年月日汽车尾灯控制器设计1.引言随着集成电路和计算机技术的飞速发展,EDA技术应运而生,它是一种高级、快速、有效的电子设计自动化技术。
EDA将大量的电路功能集成到一个芯片中,并且可以由用户自行设计逻辑功能,提高了系统的集成度和可靠性。
运用EDA技术可以方便、快捷设计电路系统。
本文基于EDA系统,在MAX+plusII软件平台上,完成了汽车尾灯电路的设计。
采用VHDL硬件描述语言描述汽车尾灯电路,完成对电路的功能仿真。
EDA 课程设计报告书课题名称 汽车尾灯控制器的设计姓 名 亨 学 号 0812201-48 院 系物理与电信工程系※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※※※2008级学生EDA 课程设计专业电子信息工程指导教师周来秀讲师2011年6月10日汽车尾灯控制器的设计亨(城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业,,41300)1设计目的(1)学会在QuartusⅡ环境中运用VHDL语言设计方法来构建具有一定逻辑功能的模块,并能运用原理图设计方法完成顶层设计。
掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。
(2)通过对实用汽车尾灯控制器的设计,巩固和综合运用所学知识,提高设计能力,并掌握汽车尾灯控制在FPGA中实现的方法。
2设计的主要容和要求(1)汽车正常行驶时,指示灯不亮。
(2)汽车右转时,右侧的指示灯亮。
(3)汽车左转时,左侧的指示灯亮。
(4)汽车刹车时,左右两侧的指示灯同时亮。
(5)汽车在雾中行驶时,左侧的指示灯不断闪烁。
(6)汽车在倒车时,右侧的指示灯不断闪烁。
3 整体设计方案汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。
整体设计方框图如图3.1所示图3.1 整体设计方框图整个系统由4个模块组成:主控制模块,左侧控制模块,雾、倒车控制模块,右侧控制模块和显示模块。
其中主控制模块主要包括转向控制、雾中行驶控制和倒车控制,CLK为时钟信号。
左侧控制模块主要包括对左侧转向和刹车指示灯的控制。
右侧控制模块主要包括对右侧转向和刹车指示灯的控制。
雾、倒车控制模块主要包括对雾中行驶指示灯和倒车指示灯的控制。
显示模块为各状态的指示灯。
汽车尾灯控制器工作过程:当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮;汽车右转弯时,汽车右侧的指示灯RD1亮;汽车左转弯时,汽车左侧的指示灯LD1亮;刹车时,汽车右侧的指示灯RD2和左侧的指示灯LD2同时亮;汽车在雾中行驶时,左侧的指示灯LD3不断闪烁。
汽车在倒车时,右侧的指示灯RD3不断闪烁。
EDA课程设计报告汽车尾灯控制器设计专业:通信工程学号:姓名:日期:2014-7-31.设计目的本次设计的目的就是通过实践深入理解状态机原理,了解EDA技术并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。
通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际,掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。
通过对实用汽车尾灯控制器的设计,巩固和综合运用所学知识,提高分析、解决EDA技术实际问题的独立工作能力。
根据计算机中状态机原理,利用VHDL设计汽车尾灯控制器的各个模块,并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证。
汽车尾灯控制器的设计分为4个模块:时钟分频模块、汽车尾灯主控模块,左边灯控制模块和右边灯控制模块。
把各个模块整合后就形成了汽车尾灯控制器。
通过输入系统时钟信号和相关的汽车控制信号,汽车尾灯将正确显示当前汽车的控制状态。
2.汽车尾灯控制器的设计过程根据现代交通规则,汽车尾灯控制器应满足以下基本要求:1.汽车正常使用是指示灯不亮2.汽车右转时,右侧的一盏灯亮3.汽车左转时,左侧的一盏灯亮4.汽车刹车时,左右两侧的指示灯同时亮5.汽车夜间行驶时,左右两侧的指示灯同时一直亮,供照明6.出现大雾天气时,两侧雾灯点亮,增加可视度。
3.汽车尾灯控制器的工作原理汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。
当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮;当汽车向右转弯时,汽车右侧的指示灯ldright亮;当汽车向左侧转弯时,汽车左侧的指示灯ldleft亮;当汽车刹车时,汽车右侧的指示灯ldbrake1和汽车左侧的指示灯ldbrake2同时亮;当汽车在夜间行驶时,汽车右侧的指示灯ldnight1和汽车左侧的指示灯ldnight2同时一直亮;当于大雾天行驶时右侧指示灯ldfoggy1和左侧指示灯ldfoggy2同时亮。
通过设置系统的输入信号:系统时钟信号clk,汽车左转弯控制信号left,汽车右转弯控制信号right,刹车信号brake,夜间行驶信号night,雾灯信号foggy和系统的输出信号:汽车左侧4盏指示灯ldleft,dbrake1,dnight1,dfoggy1和汽车右侧4盏指示灯ldright,ldbrake2,ldnight2,ldfoggy2实现以上功能。
EDA课程设计-汽车尾灯控制器
一、设计需求
随着汽车行业的不断发展,车辆的智能化程度也在不断提高。
汽车电子控制系统的应用越来越普及,汽车尾灯控制器也正是汽车电子控制系统的一部分。
本课程设计旨在设计一款汽车尾灯控制器,可以根据车速、刹车、灯光、是否开车门等因素来控制车尾灯的亮灭。
二、硬件设计
1.电源电路
汽车电气系统的电压范围通常在8-16V之间,因此采用12V 直流电源供电。
同时考虑到汽车电气系统的供电环境不稳定,因此设计具有保护功能的稳压电路。
2.信号输入电路
采用多个开关量传感器对车速、刹车、灯光、车门等状态进行检测,将传感器的信号输入到单片机进行处理和判断。
3.信号输出电路
设计具有PWM调节功能的电路,实现对车尾灯亮度的调节。
同时通过继电器控制车尾灯的开关,实现车尾灯的亮灭控制。
三、软件设计
1.程序流程
设计程序流程如下:
开始
检测各个传感器状态
根据传感器状态控制车尾灯亮灭
结束
2.程序实现
采用单片机作为处理器,根据不同传感器状态的输入,控制输出PWM信号,在车尾灯控制电路中调节车尾灯的亮度,并通过继电器控制车尾灯的开关,实现车尾灯的亮灭控制。
四、总结
汽车尾灯控制器是车辆电子控制系统中极为重要的部分,可以通过对车速、刹车、灯光、车门等状态进行检测,实现对车尾灯的亮灭控制。
本课程设计通过对电源电路、信号输入电路、信号输出电路和程序流程的设计,实现了一款汽车尾灯控制器的设计,为汽车智能化提供了一定的技术基础。
可编辑修改精选全文完整版汽车尾灯控制电路一、设计任务(一)系统功能汽车尾灯控制电路是很常用的工作电路,在日常的生活中有着很广泛的应用。
汽车行驶时,会出现正常行驶、左转弯、右转弯、刹车、倒车五种情况,针对这五种情况可以设计出汽车尾灯的控制电路来表示这五种状态。
根据以上所述,应用数字电子技术的知识,设计一款汽车尾灯控制系统,该系统中:1、假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟);2、汽车正常运行时指示灯全灭;3、汽车左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮,汽车右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮,临时刹车和倒车时所有指示灯同时亮。
4、倒车时播放语音警告5、设置两个可控制的开关,可产生00、01、10、11四种状态开关置为00状态时,表示汽车处于正常运行状态。
开关置为01状态时,表示汽车处于右转弯状态。
开关置为10状态时,表示汽车处于左转弯状态。
开关置为11状态时,表示汽车处于刹车状态。
另设一开关表示汽车运行状态,0表示向前运行,1表示向后倒车。
(二)汽车尾灯控制电路设计任务1、系统框图与原理图设计2、系统电路原理EDA设计与仿真3、系统电路的PCB印制板设计4、硬件调试(三)EDA仿真实验条件要求实验板仿真芯片用Altera Cyclone系列的1C6 240-pin TQFP 可编程逻辑芯片。
大部分仿真用计算机软件QuartusII9.0来完成,当认为运行比较理想时,要按照后文的管脚定义,分配好管脚,编译成可下载的文件,下载到实验板上。
要求能够实现主体功能,实验结果存在的问题,要在报告中分析其原因。
二、实际设计(一)、系统框图与原理图设计该系统的内部控制主要由个模块构成,分别为:状态开关、控制器、倒车警告电路及二极管电路。
系统原理框图如下:1、状态开关共由3个开关组成,一个开关控制汽车运行方向,其余两个开关表示汽车运行状态。
2、控制器为写入程序的Altera Cyclone系列的1C6 240-pin TQFP FPGA芯片,由它根据输入的开关状态控制相应的输出信号。
EDA课程设计论文目录一课程设计目的 (3)二Protel 99se综合设计.............................................. (3)1.电路原理图设计 (3)2.新建与放置元件 (3)3.元件封装的定义与设定 (4)4.生成网络表 (6)5.印制路板的设计 (6)5.1.规划电路板………………………………………………………….6.5.2 设置参数 (6)5.3装入网络表…………………………………………………………….7.5.4元器件布局 (7)5.5 自动布线 (7)5.6 手工调整自动布线 (7)三实践设计 (8)1 内容:自动可乐售货机 (8)2.要求 (8)3.MAX+PLUSii软件选择与论证 (8)4.MAX+plusII软件的使用 (9)4.1文本编辑 (9)4.2原理图编辑 (14)4.3波形编辑 (15)四心得体会 (18)参考文献 (19)一课程设计目的1.学习掌握protel ,ewb和muxplus 2设计实用电路的方法,能熟练运用这些软件设计电路2.通过本课程设计的学习,复习所学的专业知识,使课堂学习的理论知识应用于实践,通过本课程设计的实践使我们具有一定的实践操作能力。
二protel 99 se综合设计<1>电路原理图设计进入protel 99se ,在E盘建立一个文件夹,创建一个数据库,执行菜单file/new命令选择schematic document 图标,双击该图标,建立原理图设计文档,执行菜单Design/Options 和Tool/Preferences,设置图纸大小A4、捕捉栅格、电气栅格等。
<2>新建与放置元件到元件库中找出所需的元件,然后用元件管理器的Place 按钮将元件放置在工作平面上,按住tap键,对元件属性进行设置,名称,标号。
标称值或元件型号以及元件封装,单击ok 键即可,再根据元件之间的走线把元件调整好。
1.题目分析1.1设计要求假设汽车尾灯两侧各有3盏指示灯,设计其控制功能如下:1.汽车正常行驶时指示灯都不亮;2.汽车右转弯时,右侧一盏指示灯亮;3.汽车左转弯时,左侧一盏指示灯亮;4.汽车刹车时,左右两侧其中一盏指示灯亮;5.汽车夜间行驶时,左右两侧的一盏指示灯同时亮,以供照明。
1.2设计思路根据系统设计要求,系统采用自顶向下的设计方法,顶层设计采用原理图设计的方式,如下所示:1.3功能要求正常行驶时所有的灯都不亮,当汽车右转弯时,右侧灯RD1闪烁;左转弯,左侧灯LD1闪烁;刹车时,左侧灯LD2和右侧灯RD2同时亮;夜间行驶时,右侧RD3和左侧LD3同时亮;并不可能出现RD1 和LD1同时亮的情况。
2.选择方案2.1方案一采用传统的自底向上的设计方法。
该根据系统对硬件的要求,写出详细的技术规格书,并画出系统的控制流程图。
根据技术规格书和控制流程,对系统的功能进行细化,合理的划分功能模块,画出系统的功能框图。
对各个功能模块进行细化和电路设计。
各个功能模块电路设计、调试完成后,将各个功能模块的硬件电路连接起来在进行系统的调试,最后完成整个系统的硬件测试。
2.2方案二应用VHDL进行自顶向下的设计,是采用可完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言。
就是使用VHDL模型在所有综合级别上对硬件设计进行说明、建模和仿真测试。
其设计流程如下:由于VHDL设计的可移植性、EDA平台的通用性以及与具体硬件结构的无关性,使得前期的设计可以容易的应用于新的设计项目,而且项目设计的周期可以显著缩短。
另外本方案还具有简单易行的特性。
综上所述,本实验选用方案2。
3.细化框图该设计划分为六个功能子模块,分别如下:3.1汽车尾灯主控制模块3.2时钟分频模块3.3左侧尾灯功能模块3.4右侧尾灯功能模块3.5夜间行驶功能控制模块3.6刹车功能控制模块4.编写应用程序并仿真4.1汽车尾灯主控制模块CTRL数据入口:RIGHT:右转信号;LEFT:左转信号;BRAKE:刹车信号;NIGHT:夜间行驶信号;数据出口:LP:左侧灯控制信号;RP:右侧灯控制信号;LR:错误控制信号;BRAKE_LED:刹车控制信号;NIGHT_LED:夜间行驶控制信号;程序功能描述:该段程序用于对汽车尾灯进行整体控制,当输入为左转信号时,输出左侧灯控制信号;当输入为右转信号时,输出右侧灯控制信号;当同时输入LEFT和RIGHT信号时,输出错误控制信号。
课程名称:EDA课程设计设计题目:汽车尾灯控制器的设计院系:电子工程系专业:应用电子技术年级:2009级姓名:牛媛指导教师:潘晶莹学号:09201207西安航空职业技术学院2011 年06月10日课程设计任务书专业应用电子技术姓名牛媛学号09201207开题日期:2011 年06月日完成日期:2010年11月日题目汽车尾灯控制器设计一、设计的目的本次设计的目的就是通过实践深入理解状态机原理,了解EDA技术并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。
通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际,掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。
通过对实用汽车尾灯控制器的设计,巩固和综合运用所学知识,提高分析、解决EDA技术实际问题的独立工作能力。
二、设计的内容及要求1、设计内容设计一个汽车尾灯控制器,利用EDA软件(MAX+plusII)进行编译及仿真,设计输入可采用VHDL硬件描述语言输入法和原理图输入法,通过仿真查看设计的可行性,因条件有限,只能进行简单的仿真实验。
2、设计要求(1)汽车尾部左右两侧各有多盏指示灯。
(2)汽车正常行驶时指示灯都不亮。
(3)汽车右转弯时,右侧的一盏指示灯亮。
(4)汽车左转弯时,左侧的一盏指示灯亮。
(5)汽车刹车时,左右两侧的一盏指示灯同时亮。
(6)汽车在夜间行驶时,左右两侧有指示灯同时一直亮,供照明使用。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)目录汽车尾灯控制器设计 .............................................................................................. - 4 - 1.引言 ............................................................................................................. - 4 - 2.汽车尾灯控制器的设计过程 ..................................................................... - 4 -2.1设计内容 .............................................................................................. - 4 -2.2设计要求 ..................................................................................................... - 4 -2.3汽车尾灯控制器的工作原理 .............................................................. - 5 -2.4方案选择与论证 .................................................................................. - 5 -2.5系统设计详述 ...................................................................................... - 5 -2.6各组成模块原理及程序 ...................................................................... - 6 -2.6.1汽车尾灯主控模块 .................................................................................. - 6 - 3.心得体会 .......................................................................................................... - 15 - 4.参考文献 .......................................................................................................... - 16 -汽车尾灯控制器设计1.引言随着集成电路和计算机技术的飞速发展,EDA技术应运而生,它是一种高级、快速、有效的电子设计自动化技术。
EDA将大量的电路功能集成到一个芯片中,并且可以由用户自行设计逻辑功能,提高了系统的集成度和可靠性。
运用EDA技术可以方便、快捷设计电路系统。
本文基于EDA系统,在MAX+plusII软件平台上,完成了汽车尾灯电路的设计。
采用VHDL硬件描述语言描述汽车尾灯电路,完成对电路的功能仿真。
在设计过程中,重点探讨了汽车尾灯电路的设计思路和功能模块划分,通过分析仿真波形表明设计的汽车尾灯电路完成了预期的功能。
2.汽车尾灯控制器的设计过程2.1设计内容设计一个汽车尾灯控制器,利用EDA软件(MAX+plusII)进行编译及仿真,设计输入可采用VHDL硬件描述语言输入法和原理图输入法,通过仿真查看设计的可行性,因条件有限,只能进行简单的仿真实验。
2.2设计要求(1)汽车尾部左右两侧各有多盏指示灯。
(2)汽车正常行驶时指示灯都不亮。
(3)汽车右转弯时,右侧的一盏指示灯亮。
(4)汽车左转弯时,左侧的一盏指示灯亮。
(5)汽车刹车时,左右两侧的一盏指示灯同时亮。
(6)汽车在夜间行驶时,左右两侧有指示灯同时一直亮,供照明使用2.3汽车尾灯控制器的工作原理汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。
当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮;当汽车向右转弯时,汽车右侧的指示灯ldright亮;当汽车向左侧转弯时,汽车左侧的指示灯ldleft 亮;当汽车刹车时,汽车右侧的指示灯ldbrake1和汽车左侧的指示灯ldbrake2同时亮;当汽车在夜间行驶时,汽车右侧的指示灯ldnight1和汽车左侧的指示灯ldnight2同时一直亮;当于大雾天行驶时右侧指示灯ldfoggy1和左侧指示灯ldfoggy2同时亮。
通过设置系统的输入信号:系统时钟信号clk,汽车左转弯控制信号left,汽车右转弯控制信号right,刹车信号brake,夜间行驶信号night,雾灯信号foggy和系统的输出信号:汽车左侧4盏指示灯ldleft,dbrake1,dnight1,dfoggy1和汽车右侧4盏指示灯ldright,ldbrake2,ldnight2,ldfoggy2实现以上功能。
系统的整体组装设计原理如图所示:系统设计整体框图2.4方案选择与论证根据系统设计要求,系统设计采用自顶向下的设计方法,顶层设计采用原理图设计方案,它是由时钟分频模块、汽车尾灯主控模块、左边灯控制模块、右边灯控制模块四部分组成。
2.5系统设计详述系统的输入信号包括:系统时钟信号CLK,汽车左转弯控制信号LEFT,汽车右转弯控制信号RIGHT,刹车信号BRAKE,夜间行驶信号NIGHT。
系统的输入信号包括:汽车左侧4 盏指示灯LLED1,LLED2,LLED3,LLED4和汽车右侧4 盏指示灯RLED1,RLED2,RLED3,RLED4。
当汽车正常行驶时所有的指示灯都不亮,当汽车向左转时,汽车左边的指示灯LLED1亮,当汽车向右转时,汽车右边的指示灯RLED1亮,当汽车刹车时,左右的LLED2、RLED2亮,当汽车夜间行驶时,汽车左右的LLED3、LLED4、RLED3 、RLED4一直亮。
2.6各组成模块原理及程序2.6.1汽车尾灯主控模块数据入口:RIGHT:右转信号;LEFT:左转信号;BRAKE:刹车信号;NIGHT:夜间行驶信号;数据出口:LP:左侧灯控制信号;RP:右侧灯控制信号;LR:错误控制信号;BRAKE_LED:刹车控制信号;NIGHT_LED:夜间行驶控制信号;VHDL程序(CTRL.VHD)LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CTRL ISPORT(LEFT,RIGHT,BRAKE,NIGHT: IN STD_LOGIC;LP,RP,LR,BRAKE_LED,NIGHT_LED: OUT STD_LOGIC);END ENTITY CTRL;ARCHITECTURE ART OF CTRL ISBEGINNIGHT_LED<=NIGHT;BRAKE_LED<=BRAKE;PROCESS(LEFT,RIGHT)V ARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);BEGINTEMP:=LEFT&RIGHT;CASE TEMP ISWHEN "00"=>LP<='0';RP<='0';LR<='0'; --当汽车直行时,左右灯都不亮WHEN "01"=>LP<='0';RP<='1';LR<='0';; --当汽车右拐时,右拐指示灯亮WHEN "10"=>LP<='1';RP<='0';LR<='0'; --当汽车左拐时,左指示灯亮WHEN OTHERS=>LP<='0';RP<='0';LR<='1'; --当汽车刹车时,左右灯都亮END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE ART;功能:该段程序用于对汽车尾灯进行整体控制,当输入为左转信号时,输出左侧灯控制信号;当输入为右转信号时,输出右侧灯控制信号;当同时输入LEFT和RIGHT信号时,输出错误控制信号。
当输入为刹车信号时,输出刹车控制信号;当输入为夜间行驶信号时,输出为夜间行驶控制信号。
2.6.2左边灯控制模块数据入口:CLK:时钟控制信号;LP:左侧灯控制信号;LR:错误控制信号;BRAKE:刹车控制信号;NIGHT:夜间行驶控制信号;数据入口:LEDL:左侧LD1灯控制信号;LEDB:左侧LD2灯控制信号;LEDN:左侧LD3灯控制信号;VHDL程序(LC.VHD)LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY LC ISPORT(CLK,LP,LR,BRAKE,NIGHT: IN STD_LOGIC;LEDL,LEDB,LEDN: OUT STD_LOGIC);END ENTITY LC;ARCHITECTURE ART OF LC ISBEGINLEDB<=BRAKE;LEDN<=NIGHT;PROCESS(CLK,LP,LR)BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN --时钟上升沿有效IF(LR='0') THEN --没有刹车信号时IF(LP='0')THEN --没有左拐信号时LEDL<='0'; --左信号灯不亮ELSE --相反情况LEDL<='1';END IF;ELSELEDL<='0';END IF;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE ART;功能:本程序用于控制左侧灯的亮、灭和闪烁情况,当时钟上升沿信号和左侧灯控制信号或刹车控制信号或夜间行驶信号同时出现时,左侧相应的灯亮或出现闪烁。