宇世雄 肖洪祥

桂林理工大学信息科学与工程学院 广西 541004

0 引言

近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，导致了交通量的急剧增长。交通灯作为城市交通监管系统的重要组成部分，对于保证机动车辆的安全运行，维持城市道路的顺畅起到了重要作用。目前很多城市交叉路口的交通灯使用的是定时控制，灯亮的时间是预先设定好的，一定程度上造成了交通资源的浪费。本设计通过FPGA的相关技术，根据检测出等待车辆和通行车辆的数目，运用模糊控制算法，合理的调整灯亮时间。

1 系统的总体设计

交通灯控制系统原理图如图1所示，该系统包括模糊控制模块、分频模块、控制模块、数码管显示模块、LED显示模块。其中模糊控制模块的主要作用是将外部传感器发送的通行车辆P和等待车辆W，经过模糊控制算法得到最佳红绿灯时间，通过使用verilog语言设计一个LUT查找表将模糊控制输出表的数据输入到LUT查找表中，把检测到的等待车辆W和通行车辆P作为查找表的两个查询变量，通过查表把最佳绿灯时间发送出去。分频模块主要将系统输入的基准时钟信号转换为1Hz的激励信号，驱动控制模块工作。控制模块控制交通灯亮灭时间，并将灯亮时间以倒计时的形式通过数码管显示出来。

图1 交通灯控制系统原理图

2 主要功能模块设计

2.1 分频模块

本设计的基准时钟采取的是ASK2CB开发板上时钟频率为50MHz的时钟, 分频模块采用计数的方法对基准时钟进行分频，当检测到时钟上升沿到来时，计数器自动加1，当计数器计数到50M时，发出一个高脉冲，同时使计数器清零。……