RETURN TO HUB
FPGA

FPGA Vehicle Counting System

Sistem penghitungan kendaraan berbasis FPGA menggunakan VHDL dan sensor inframerah.

Project Video

FPGA Vehicle Counting System merupakan sistem komputasi perangkat keras tingkat lanjut yang dirancang khusus untuk manajemen lalu lintas cerdas. Alih-alih menggunakan pendekatan perangkat lunak konvensional (CPU/GPU), sistem ini diprogram sepenuhnya di level sirkuit digital menggunakan bahasa pemrograman deskripsi perangkat keras, VHDL (VHSIC Hardware Description Language), dan diimplementasikan pada Field-Programmable Gate Array (FPGA).

Tujuan utama dari arsitektur ini adalah untuk mencapai pemrosesan real-time sejati (True Real-Time) dengan tingkat latensi nyaris nol (ultra-low latency). Sistem ini mampu mendeteksi dan menghitung volume kendaraan secara simultan ketika lampu lalu lintas berwarna hijau, memberikan data lalu lintas krusial secara instan tanpa bottleneck yang sering terjadi pada pemrosesan berbasis Operating System (OS).


Desain & Implementasi Hardware

Infrared (IR) Sensor Array

Menggunakan matriks sensor inframerah (IR) industri yang ditempatkan secara strategis di jalur lalu lintas. Sensor-sensor ini menangkap perubahan fisik atau pantulan cahaya saat kendaraan lewat (object occlusion), lalu mengirimkan sinyal digital mentah langsung ke pin I/O pada papan FPGA tanpa perantara.

VHDL State Machine Logic

Sinyal sensor diproses menggunakan blok logika komparator dan Finite State Machine (FSM) yang dikodekan murni dengan VHDL. Algoritma difokuskan pada sinkronisasi dengan status lampu lalu lintas hijau, melakukan debouncing untuk mencegah perhitungan ganda, serta increment memori secara clock-cycle accurate.

Metodologi & Validasi Sistem

  • 🖥️

    Register-Transfer Level (RTL) Simulation

    Sebelum synthesis, desain logika VHDL divalidasi secara matematis menggunakan perangkat lunak simulasi (ModelSim/Quartus). Hal ini memastikan alur pergeseran bit (bit-shifting) dan counter bekerja sempurna sesuai kendala waktu (timing constraints).

  • 🔧

    Hardware-in-the-Loop Testing

    Setelah kompilasi logika (Bitstream Generation), kode ditanamkan ke dalam papan FPGA fisik. Pengujian ekstensif dilakukan menggunakan model simulasi persimpangan untuk memvalidasi interaksi tegangan langsung dari sensor ke FPGA.

  • 🚦

    Smart Traffic Integration (Green Signal Sync)

    Sistem diintegrasikan secara ketat dengan status siklus lalu lintas. Pemrosesan data penghitungan (counting) hanya aktif selama fase hijau (Green Signal), menjamin data yang diekstraksi bebas dari distorsi antrean kendaraan statis (kemacetan saat lampu merah).

Tech Stack

FPGA VHDL IR Sensor Hardware

Resources

No external resources available for this project.