基于Artix-7 fpga的智能交通灯控制系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着城市化进程的加速和机动车保有量的不断攀升，交通拥堵问题日益严峻，传统交通灯控制系统难以适应日益复杂的交通状况。

因此，研究和开发智能交通灯控制系统，对于缓解交通压力、提高道路通行效率、减少环境污染具有重要意义。

本选题旨在利用artix-7fpga强大的计算能力、丰富的硬件资源和灵活的可编程特性，设计并实现一种基于artix-7fpga的智能交通灯控制系统，以期为解决城市交通拥堵问题提供一种有效的解决方案。

2. 本选题国内外研究状况综述

智能交通灯控制系统作为智能交通系统的重要组成部分，近年来受到了国内外学者的广泛关注和研究。

1. 国内研究现状

国内学者在智能交通灯控制系统领域取得了一定的研究成果，主要集中在以下几个方面：1.交通流量检测技术：-基于视频图像处理的车辆检测技术-基于无线传感器网络的车辆检测技术2.交通灯控制算法：-基于规则的控制算法-基于人工智能的控制算法(例如：模糊控制、神经网络、遗传算法等)3.系统平台实现：-基于单片机的交通灯控制系统-基于嵌入式系统的交通灯控制系统然而，目前国内的智能交通灯控制系统研究还存在一些不足：-系统实时性有待提高-控制算法的适应性有待加强-系统的稳定性和可靠性需要进一步提升

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题将重点研究基于artix-7fpga的智能交通灯控制系统的设计与实现，主要内容包括：
1.系统需求分析与总体方案设计:分析智能交通灯控制系统的功能需求和性能需求。

确定系统总体架构，包括硬件平台和软件架构。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、实验研究和仿真验证相结合的方法，按照以下步骤开展研究：
1.需求分析与方案设计:深入分析智能交通灯控制系统的功能需求和性能需求，确定系统总体架构、硬件平台和软件架构。

2.硬件电路设计与实现:根据系统需求，设计交通灯信号控制模块、车辆检测模块、通信接口模块等硬件电路，并进行pcb板设计和焊接调试。

3.软件程序设计与调试:选择合适的开发环境，编写交通灯控制算法、车辆检测算法、串口通信程序等软件代码，并进行软件调试。

5. 研究的创新点

本课题的创新点主要体现在以下几个方面：
1.基于artix-7fpga的硬件平台:采用artix-7fpga作为核心处理器，充分利用其强大的计算能力、丰富的硬件资源和灵活的可编程特性，实现智能交通灯控制系统的硬件平台搭建。

2.自适应交通灯控制算法:针对传统交通灯控制算法的不足，研究基于实时交通流量的自适应交通灯控制算法，根据道路交通状况动态调整信号灯配时方案，提高道路通行效率。

3.软硬件协同设计:将硬件电路设计与软件程序设计相结合，实现软硬件协同设计，提高系统的实时性、稳定性和可靠性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]王永哲,李松.基于fpga的sopc嵌入式系统设计与应用[m].北京:电子工业出版社,2018.

[2]吴厚航.verilog hdl数字系统设计教程[m].北京:清华大学出版社,2019.

[3]夏宇闻.verilog数字系统设计教程[m].北京:北京航空航天大学出版社,2017.