交通灯控制系统的设计.doc

滨江学院微机综合实验课程设计设计课题： 交通灯控制系统的设计 专业班级： 2012电气（2）班 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 成 绩： 二一五 年 六 月 十六 日交通灯控制系统的设计摘要随着社会的发展,城市规模的不断扩大,城市交通成为制约城市发展的一大因素。人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题当然也日益重要。因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。有了交通灯，人们的安全出行也有了很大的保障。自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可或缺的工具和手段，这些都为交通灯控制系统的设计提供了一定的技术基础。本课程设计运用可编程并行接口芯片8255A作为扩展输出口，通过十二个发光二极管来模拟进行交通灯的燃灭管理，并详细阐述了其工作原理、基本功能框图、关键设计技术及软件工作流程，对选用芯片的特点进行了分析，并最后进行了软件实现，达到了系统要求的功能。1. 设计目的1）模拟十字路口交通灯的变化规律。2）了解交通红绿灯控制的设计原理。3）掌握芯片8086的结构和芯片8255A的逻辑功能及使用方法。4）掌握Protues软件及Masm集成实验环境软件的运用。5）掌握一定的汇编语言知识，培养自己的动手操作能力。6）学习程序设计的基本思路和方法。2. 设计要求要求利用8086、8255（和8253）实现一个简易的十字路口交通灯显示系统，模拟4个路口红、黄、绿的亮灭和切换。十字路口交通灯如图1所示，8086最小模式电路如图2所示。图1 十字路口交通灯（1）芯片端口的电路连接要求要求学号最后两位(其中表示学号最后一位，表示学号倒数第二位)，8086最小模式电路图中的74LS138的输入A、B、C分别接地址线、。学号最后两位得到的商为m，余数为n，当时，则、；当时，则、；当时，则、；当时，则、，转专业的学生，要求接反相器后再接到74LS138的E1端。8255芯片的片选信号接 74LS138的输出，其中余数。（2）8255芯片A口、B口、C口的要求学号为84号，A口低4位接红灯，B口高4位接绿灯，C口高4位接黄灯，绿灯亮20秒，黄灯闪烁8+6=14次8086最小模式电路图中的74LS138的输入A、B、C分别接地址线、，其中i=10,j=11,k=12。8255芯片的片选信号接74LS138的输出，其中4。图2 8086最小模式3. 设计思路考虑普通十字路口，假设为东西南北走向，在四个方向上分别需要红、黄、绿三盏交通灯来控制，这样共需要12盏交通灯,如图1所示。考虑到东西走向、南北走向分别一致，即东、西两走向相对应的交通灯信号相同可分别简化成一个灯，南、北走向的亦然。因此简化后，交通灯的控制可分东西向和南北向两组，每组可用红、黄、绿三个灯进行交通管理，所以本方案要点是对六个交通灯进行控制。 由于灯光控制只需要开、关两个状态，所以可以采用开关量实施控制。开关量的输出可以采用8255A的端口，由于开关量有6位，所以采用8位端口，又因为灯光控制不需要联络信号，所以按照方式0输出即可。各端口地址如表1所示A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A016进制PA10010000000000009000HPB10010000000000109002HPC10010000000001009004H控制端口10010000000001109006H表14. 仿真电路仿真电路如图3、4、5、6所示图3图4图5图65. 程序设计 1东西绿灯亮，南北红灯亮东南西北红灯亮延时20秒东西黄灯闪烁14下南北绿灯亮，东西红灯亮灭南北黄灯闪烁14下延时20秒跳至1处循环程序如下CODE SEGMENT ASSUME CS:CODEIOCON EQU 9006HIOA EQU 9000HIOB EQU 9002HIOC EQU 9004HSTART: MOV AL,080H ;初始化8255A MOV DX,IOCON OUT DX,AL MOV AL,11110000B ;四个路口黄灯灭 MOV DX,IOC ;设置PC端口地址 OUT DX,AL MOV AL,00000000B ;四个路口红灯全亮，绿灯全灭 MOV DX,IOA ;设置PA端口地址 OUT DX,AL MOV AL,11111111B MOV DX,IOB OUT DX,AL CALL DELAY1 ;延时IOLED0: MOV AL,10100000B ;东西绿灯亮，南北红灯亮 MOV DX,IOB ;设置PB端口地址 OUT DX,AL MOV AL,00000101B MOV DX,IOA OUT DX,AL CALL DELAY1 CALL DELAY1 MOV AL,11110000B MOV DX,IOB OUT DX,AL MOV CX,14 ;循环14次IOLED1: MOV AL,10100000B ;东西路口黄灯亮 MOV DX,IOC ;设置PC端口地址 OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV AL,11110000B ;东西路口黄灯灭 OUT DX,AL CALL DELAY2 LOOP IOLED1 MOV AL,11110000B MOV DX,IOB ;东西绿灯灭 OUT DX,AL MOV AL,00000000B ;四个路口红灯全亮 MOV DX,IOA ;设置PA端口地址 OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV AL,00001010B ;东西红灯亮，南北绿灯亮 OUT DX,AL MOV AL,01010000B MOV DX,IOB OUT DX,AL CALL DELAY1 CALL DELAY1 MOV AL,11110000B ;南北绿灯灭 OUT DX,AL MOV CX,14 ;循环14次IOLED2: MOV AL,01010000B ;南北黄灯亮 MOV DX,IOC ;设置PC端口地址 OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV AL,11110000B ;南北黄灯灭 OUT DX,AL CALL DELAY2 LOOP IOLED2 MOV AL,00000000B ;四个路口红灯全亮 MOV DX,IOA ;设置PA端口地址 OUT DX,AL CALL DELAY2 JMP IOLED0DELAY1: PUSH AX PUSH CX MOV CX,0040HDELY2: CALL DELAY2 LOOP DELY2 POP CX POP AX RETDELAY2: PUSH CX MOV CX,08000HDELA1: LOOP DELA1 POP CX RETCODE ENDS END START6. 设计总结本课程设计在历经短短一周的时间后终于圆满完成，对我们所学的微机原理与接口技术课程有了很好的巩固与复习作用，也锻炼了我们思考问题的能力和实践动手能力，对以后学习都有很大的帮助。7. 参考文献【1】张颖超，叶彦斐。微机原理与接口技术【M】.电子工业出版社，2011【2】陈逸菲，微机原理与接口技术【M】.电子工业出版社，南京信息工程大学讲义，20139