微机原理课程设计.doc

8086微型计算机控制系统课程设计

一、 课程设计的目的
本课程设计的目的是让同学掌握控制系统设计的一般环节，掌握系统总体控制方案的设计方法、8086微型机的应用方法、控制算法的设计、硬件设计的方法。复习并学习用软件编程控制硬件。使学生了解和掌握8086微机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现8086微机应用系统打下良好的基础。
二、 控制系统设计的一般环节
１、 系统总体控制方案设计
（１）拟定控制任务
（２）分派及协调软件和硬件的功能
（３）扩展输入输出接口，选定Ｉ／Ｏ控制方式
（４）输入输出通道设计
２、 微型计算机的选择
本课程设计采用DICE-8086K微机原理接口实验仪。
３、 控制算法的设计
应按控制对象、控制指标及微机性能和解决能力，选择控制算法。
（１）可选PID控制方法
（２）可选用并联或串联校正数字控制器
（３）选用其他控制模型
４、 软件设计
（１）选用软件操作系统平台
（２）语言加工系统
①选合理的编程语言
②选合理的编程编译、调试工具
③选合理的子程序库
④数据管理程序
⑤自诊断程序等
５、 系统联调及开发工具
联调
（１）采用必要的测量、监视及保护措施
（２）考虑安全和抗干扰需要
（３）先做模块调试
（４）先做无负载调试
( 5 ) 再在模拟装置上调试
开发工具
（１） 联机仿真器
（２） 汇编程序
（３） 仿真程序
三、 课程设计应完毕的任务
１、 完毕系统总体方案设计；
２、 设计控制算法；
３、 设计系统接线图；
４、 完毕控制软件的编写；
５、 完毕软件调试、运营；
６、 编写课程设计说明书。

四、课程设计课题（交通灯控制系统）
一、交通灯控制系统的基本原理
现代城市交通日益拥挤，为保证交通安全，防止交通堵塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛的应用。设计一种用8086微机控制的交通灯系统，东西、南北两路的通车时间可调，时间可倒计时显示，并有急车可强行通过。
１、系统简介
图１是城市十字路口交通灯示意图，在十字路口东西、南北方向装设红、黄、绿灯和显示器。红、黄、绿灯按照一定的时序轮流发亮，显示器对每个方向的信号接通时间进行倒计时显示。

图１是城市十字路口交通灯示意图

系统采用并行接口芯片8255，采用A口、B口或C口控制交通灯，LED左两位为南北向倒计时，右两位为东西向倒计时。
按键 9：复位兼启动开关
1：东西方向时间设定
2：南北方向时间设定
3：时间增长
4：时间减少
5：东西方向强通，强通结束
6：南北方向强通，强通结束
7：时间设定拟定
8：状态切换（运营、时间设立）

2、设计思绪
系统规定实现正常时序控制及急车强通两种控制方法，其时序如图2所示，启动开关接通时，交通信号按图2的时序工作，并且各个方向的红、黄、绿灯接通时间倒计时显示。有急车来时，将急车强通开关按一次，不管本来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将开关再按一次，信号灯的状态所有转为急车放行方向上的绿灯闪３次，随后按正常时序控制。急车强通信号只能响应一路方向的急车，若两个方向先后来急车，则响应先来的一方，随后再响应另一方，按图3的时序工作，急车强通时，显示器不显示时间。
东西方向和南北方向的绿灯接通时间可以由外部设定。
二、设计任务书
１、题目：交通灯自动控制系统

图2 正常控制时序

图3 急车强通控制时序图

２、设计规定
（１） 画出系统组成框图
（２） 交通灯采用红、黄、绿三色发光二极管构成
（３） 用数码管倒计时显示时间
（４） 绘出电原理图
（５） 根据规定编制控制软件
（６） 写出设计总结报告
３、给定条件及原始收据
（１） DICE-8086K微机原理接口实验仪。
（２） 模拟交通灯参考程序见附件一。

附件　模拟交通灯管理参考程序
一、实验内容
用8255做输出口，控制十二个发光管亮灭，模拟交通灯管理。
二、实验接线图

三、编程指南
⑴ 通过8255A控制发光二极管，PB4-PB7相应黄灯，PC0-PC3相应红灯，PC4-PC7相应绿灯, 以模拟交通路灯的管理。
⑵ 要完毕本实验，必须先了解交通路灯的亮灭规律，设有一个十字路口l、3为南北方向，2、4为东西方向，初始状态为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。延时一段时间后，l、3路口的绿灯熄灭，而l、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，l、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车，延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到l、3路口方向，之后，反复上述过程。
⑶ 程序中设定好8255A的工作模式及三个端口均工作在方式0，并处在输出状态。
⑷ 各发光二极管共阳极，使其点亮应使8255A相应端口的位清0。
四、实验程序框图

五、实验环节
⒈　在系统显示监控提醒符“P.”时，按SCAL键。
⒉　按图连好实验线路
8255A　PC0－L3　PC1－L7　PC2－L11　PC3－L15　
　 PC4－L2　PC5－L6　PC6－L10　PC7－L14
　 PB4－L1　PB5－L5　PB6－L9　PB7－L13
⒊ 在“P.”态时，输入11E0后，按EXEC键；系统显示执行符“┌”，同时Ll-Ll5发光二极管模拟交通灯显示。
六、实验程序清单

CODE    SEGMENT ;H8255-2.ASM
        ASSUME CS:CODE
IOCONPT EQU 0FF2BH
IOAPT   EQU 0FF28H
IOBPT   EQU 0FF29H
IOCPT   EQU 0FF2AH
        ORG 11e0H
START:  MOV AL,82H
        MOV DX,IOCONPT
        OUT DX,AL
        MOV DX,IOBPT
        IN AL,DX
        MOV BYTE PTR DS:[0601H],AL
        MOV DX,IOCONPT
        MOV AL,80H
        OUT DX,AL
        MOV DX,IOBPT
        MOV AL,DS:[0601H]
        OR AL,0F0H
        OUT DX,AL
        MOV DX,IOCPT
        MOV AL,0F0H
        OUT DX,AL
        CALL DELAY1
IOLED0: MOV AL,10100101B
        MOV DX,IOCPT
        OUT DX,AL
        CALL DELAY1
        ALL DELAY1
        OR AL,0F0H
        OUT DX,AL
        MOV CX,8H
IOLED1: MOV DX,IOBPT
        MOV AL,DS:[0601H]
        AND AL,10101111B
        OUT DX,AL
        CALL DELAY2
        OR AL,01010000B
        OUT DX,AL
        CALL DELAY2
        LOOP IOLED1

        MOV DX,IOCPT
        MOV AL,0F0H
        OUT DX,AL
        CALL DELAY2
        MOV AL,01011010B
        OUT DX,AL
        CALL DELAY1
        CALL DELAY1
        OR AL,0F0H
        OUT DX,AL
        MOV CX,8H
IOLED2: MOV DX,IOBPT
        MOV AL,DS:[0601H]
        AND AL,01011111B
        OUT DX,AL
        CALL DELAY2
        OR AL,10100000B
        OUT DX,AL
        CALL DELAY2
        LOOP IOLED2
        MOV DX,IOCPT
        MOV AL,0F0H
        OUT DX,AL
        CALL DELAY2
        JMP IOLED0
DELAY1: PUSH AX
        PUSH CX
        MOV CX,0030H
DELY2:  CALL DELAY2
        LOOP DELY2
        POP CX
        POP AX
        RET
DELAY2: PUSH CX
        MOV CX,8000H
DELA1:  LOOP DELA1
        POP CX
        RET
CODE    ENDS
        END START