智能车灯控制系统的设计

1、题目： 智能车灯控制系统的设计 一、大作业摘要 现在生活中，随着科技的发展，智能车灯 控制系统会给我们的生活带来方便。中国 汽车行业高速增长，汽车消费市场日渐成 熟，家用轿车进入快速发展期，而智能车 灯控制系统（Intelligent Lighting Control Systerm）是现代轿车的一大特征，具有 许多功能。 二、设计的背景、目的和意义 背景：传统的的手动控制系统存在一个致 命的漏洞：车灯完成左转弯，右转弯，刹 车合紧开关停靠等基本操作，司机需要进 行复位操作才能使其恢复到初始状态。通 常情况下，司机很容易忘记关闭转向灯， 这就成为发生交通事故的一大隐患。未解 决次问题运用车灯智

2、能控制系统对汽车转 向等控制，得到很好地效果。 目的和意义：作为汽车的眼睛，车灯总是 一辆最引人注目的部位之一。同时，车灯 已成为与汽车道路安全和驾驶员舒适程度 关联最密切的一环。为此，设计基于 Verilog HDL控制的汽车车灯控制系统，能 尽量避免交通事故的发生 三、设计任务及要求 1.智能车灯控制系统主要有五个状态，空闲状 态，停车状态，报警状态，停车报警状态，正 常工作状态（照明灯，转向灯的正常工作）。 并利用六个LED灯表示其工作状态及其互相转 换。 2.可自行复位，无需手动操作。 3.车灯出现问题可以进行自动报警，带问题解 决，即可继续执行控制系统。 四、确定输入和输出变量 输入

3、量：clk-时钟信号 nrst-复位开关系统 1-开 0-关 light in【3.0】-车灯信号输入（左转， 右转，近光，远光） baojing-报警信号 1-车灯有问题 0-无 问题 tingche-停车信号 1-停车 0-不停车 输出量：light out【3.0】-车灯输出信号（对应 的左转，右转，近光，远光） bj-报警信号输出 tc-停车信号输出 五、确定输入状态 空闲状态时车灯全部不亮。工作状态时， 输入左转信号，左转灯亮，并且命令结束 后自行复位，等待下一个信号的输入。 （右转，近光，远光原理相同）。停车状 态时，输入停车信号，车灯亮，命令结束 后自行复位。报警状态，车灯出现问

4、题时， 报警灯亮，等待问题解决自动复位执行下 一个命令。停车和报警状态，停车灯亮报 警灯亮。 六、整体设计框图 正常 状态 照明 信号 左转灯，右转灯，近光 灯，远光灯按需求亮 系统 复位 停车 信号 停车 灯亮 报警 信号 报警 灯亮 停车+ 报警信 号 停车灯 报警灯 亮 七、输入和输出变量对应部件说明 clk：试验箱里内置频率产生器 light in【3.0】：实验箱内置电平开关 baojing：实验箱内置电平开关 tingche：实验箱内置点评开关 light out【3.0】：实验箱内置led灯 bj：实验箱内置led灯 tc：实验箱内置led灯 八、方案论证 方案1：基于Veril

5、og HDL原理实现 方案2：基于单片机原理实现 确定选择方案1，理由是理由是Verilog 语言灵活简单，方便快捷易懂，有较 好的实用价值 九、状态机设计（状态转换图） 十、状态编码 空闲 light out=“1111” bj=1 tc=1 正常工作bj=1 tc=1 报警+停车light out=“1111” bj=0 tc=0 停车light out=“1111” bj=1 tc=0 报警light out=“1111” bj=0 tc=1 十一、状态机设计（状态编码） module control(clk,nrst,light_in,tingche,baojing,light_out

6、,bj,tc); input clk; /系统时钟 input nrst; /复位信号，即关闭汽车控制系统的信号 input 3:0light_in; /转向灯信号加照明信号， input tingche; /停车信号 input baojing; /出现报警信号 output 3:0light_out; /转向灯信号加照明信号输出 output bj; /报警灯控制信号 output tc; /停车信号 reg 3:0light_out; reg bj,tc; /将输出定义为reg型，可以储存数据 reg 3:0cs; /当前状态 reg 3:0ns; /下一个状态 parameter 3:

7、0 idle=4b0000,zhengchang=4b0001,baojingzhuangtai=4b0010,tingchezhuangtai=4b0100,tingchebaojing=4b1000; /五个状态，空闲，正常工作，报警状态（外界出现紧急情况），停车状态,报警停车状态（即报警又停车） /第一个always语句块，顺序状态转化 always(posedge clk , negedge nrst) begin if(!nrst) cs=idle; else cs=ns; end /第二个always语句块，根据不同的输入转换到不同的状 态 always(nrst,cs,baoji

8、ng,tingche) begin case (cs) idle:begin case(baojing,tingche) 2b00:ns=zhengchang; 2b01:ns=tingchezhuangtai; 2b10:ns=baojingzhuangtai; 2b11:ns=tingchebaojing; endcase end zhengchang: begin case(baojing,tingche) 2b01:ns=tingchezhuangtai; 2b10:ns=baojingzhuangtai; 2b11:ns=tingchebaojing; default:ns=cs;

9、endcase end tingchezhuangtai:begin case(baojing,tingche) 2b00:ns=zhengchang; 2b01:ns=tingchezhuangtai; 2b10:ns=baojingzhuangtai; 2b11:ns=tingchebaojing; / default:ns=cs; endcase end baojingzhuangtai:begin case(baojing,tingche) 2b00:ns=zhengchang; 2b01:ns=tingchezhuangtai; 2b10:ns=baojingzhuangtai; 2

10、b11:ns=tingchebaojing; /default:ns=cs; endcase end tingchebaojing:begin case(baojing,tingche) 2b00:ns=zhengchang; 2b01:ns=tingchezhuangtai; 2b10:ns=baojingzhuangtai; 2b11:ns=tingchebaojing; /default:ns=cs; endcase end endcase end /第三个always模块，状态机的输出，根据状态不同输出不同的信号 always(posedge clk ,negedge nrst) be

11、gin if(!nrst) begin light_out3:0,bj,tc=6b111111;end else begin light_out3:0,bj,tc=6b111111; case(cs) idle:light_out3:0,bj,tc=6b111111; tingchebaojing:begin light_out=4b1111;bj,tc=2b00;end zhengchang:begin light_out=light_in3,light_in2,light_in1,light_in0;bj,tc=2b11;end baojingzhuangtai:begin light_out=4b1111;bj,tc=2b01;end tingchezhuangtai:begin light_out=4b1