微机原理 交通灯课程设计
微机原理课程设计交通信号灯

设计任务及要求交通信号灯的亮灭规律。
设有一个十字路口,1、3位南北方向,2、4位东西方向。
初态为4个红灯全亮,禁止通行;随后交通灯亮灭规律按下列步骤进行:(1)1、3路口绿灯亮,2、4路口红灯亮;(2)延时10秒后,1、3路口绿灯灭;(3)1、3路口黄灯闪烁(闪烁3次);(4)2、4路口绿灯亮,同时1、3路口红灯亮;(5)延时10秒后,2、4路口绿灯灭;(6)2、4路口黄灯闪烁(闪烁3次);(7)转向(1)循环执行。
要求:1.通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭,A口控制红灯,B口控制黄灯,C口控制绿灯。
红灯(RLED),黄灯(YLED)和绿灯(GLED)分别接在8255的A,B,C口的低四位端口,PA0,PA1,PA2,PA3分别接1,2,3,4路口的红灯,B,C口类推。
2.发光二极管通过电阻接+5V,输出为0则亮,输出为1则灭。
3.通过软件延时,设CPU晶振频率为8M。
4.闪烁功能采用灯亮1秒后马上熄灭来实现。
硬件连接图(可打印)、设计说明8255共有40个引脚,其功能分别如下:D0~D7:三态双向数据总线,8255与CPU数据传送的通道,当CPU 执行输入输出指令时,通过它实现8位数据的读/写操作,控制字和状态信息也通过数据总线传送。
RD:读信号线,当这个输入引脚为低电平时,即RD=0且CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息,即CPU从8255读取信息或数据。
CS:芯片选择信号线,当这个输入引脚为低电平时,即CS=0时,表示芯片被选中,允许8255与CPU进行通讯;CS=1时,8255无法与CPU做数据传输。
PA0~PA7:端口A输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入锁存器。
PB0~PB7:端口B输入输出线,一个8位的I/O锁存器,一个8位的输入输出缓冲器。
PC0~PC7:端口C输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入缓冲器。
微机原理课程设计_十字路口交通灯控制器

一、设计题目:十字路口交通灯控制器二、设计要求:通过对红绿黄LED发光二极管的控制,熟练掌握8255A可编程并行接口的编程方法。
编写程序控制8255A可编程并行接口芯片,使实验台上的红、绿、黄发光二极管按照十字路口交通信号灯的燃灭规律发光。
三、硬件方案:(一)设计原理:通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭。
A口控制红灯,B口控制黄灯,C口控制绿灯。
输出为0则亮,输出为1则灭。
用8253定时来控制变换时间。
设有一个十字路口,1、3为南,北方向,2、4为东西方向,初始态为4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。
延迟30秒后,1、3路口的绿灯熄灭,而1,3路口的黄灯开始闪烁(1HZ)。
闪烁5次后,1、3路口的红灯亮,同时2、4路口的绿灯亮,2、4路口方向开始通车。
延迟30秒时间后,2、4路口的绿灯熄灭,而黄灯开始闪烁。
闪烁5次后,再切换到1、3路口方向。
之后,重复上述过程。
要求使用可编程并行接口8255,8088CPU,双色灯,PC机等实现。
(二).部分所使用的芯片极其原理:(1)8255的基本功能:Intel公司生产的可编程并行接口芯片8255A已广泛应用于实际工程中,例如8255A与A/D、D/A配合构成数据采集系统,通过8255A连接的两个或多个系统构成相互之间的通信,系统与外设之间通过8255A交换信息,等等,所有这些系统都将8255A用作为并行接口。
8255A为一可编程的通用接口芯片。
它有三个数据端口A、B、C,每个端口为8位,并均可设成输入和输出方式,但各个端口仍有差异:端口A(PA0~PA7):8位数据输出锁存/缓冲器,8位数据输入锁存器;端口B(PB0~PB7):8位数据I/O锁存/缓冲器,8位数据输入缓冲器;端口C(PC0~PC7):8位输出锁存/缓冲器,8位输入缓冲器(输入时没有锁存);在模式控制下这个端口又可以分成两个4位的端口,它们可单独用作为输出控制和状态输入。
微机原理课程设计城市交通灯的设计

微机原理课程设计——城市交通灯控制系统设计学院:电气信息工程学院班级:通信工程07-1班姓名:学号:目录交通灯设计课题简介....................................................................- 3 -1.1交通的控制系统概述.................................................................................. - 3 -1.2设计要求及其目的...................................................................................... - 3 -1.3设计思想...................................................................................................... - 3 - 2.硬件电路元件介绍..................................................................- 4 -2.1核心芯片8088/8086微型计算机 .............................................................. - 4 -2.2可编程并行接口8255................................................................................. - 5 - 3.硬件电路设计 ..........................................................................- 7 -3.1设计的总方案.............................................................................................. - 7 -3.2 LED显示电路设计..................................................................................... - 8 -3.3发光二极管组成的灯控电路设计.............................................................. - 9 -3.4键盘电路设计............................................................................................ - 10 - 4.软件设计 ........................................................................... ....- 10 -4.1软件设计思路............................................................................................ - 10 -4.2流程图........................................................................................................ - 11 -4.3程序清单.................................................................................................... - 12 - 5.课程设计心得体会............................................................... - 15 - 6.参考文献 ............................................................................... - 16 -交通灯设计课题简介1.1交通的控制系统概述十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。
微机原理课程设计交通灯控制系统

课程设计(微机原理及接口技术)班级计科0704姓名学号00指导教师二○一○年七月十三日课程设计任务书及成绩评定课题名称交通灯控制系统Ⅰ、题目的目的和要求:学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术,充分认识理论知识对应用技术的指导性作用,进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。
通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解,使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。
Ⅱ、设计进度及完成情况主要参考文献及资料[1] 戴梅萼等.微型计算机技术及应用.清华大学出版社出版,[2]徐建平, 成贵学, 朱萍等主编,,北京航空工业出版社,2010[3]马金忠编,,重庆大学出版社,2009Ⅳ、成绩评定:设计成绩:(教师填写)指导老师:(签字)二〇一〇年七月十三日目录Ⅱ、设计进度及完成情况 (2)主要参考文献及资料 (2)第一章概述本课程设计意义课程设计是实践性教学中的一个重要环节,它以某一课程为基础,可以涉及和课程相关的各个方面,是一门独立于课程之外的特殊课程。
课程设计是让同学们对所学的课程更全面的学习和应用,理解和掌握课程的相关知识。
《微机原理与接口技术》是一门重要的专业课。
1.2课题意义和设计目标按照时间控制原则,利用并行接口和定时器,采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统,通行时间(或禁止时间)30秒,准备时间3秒,在准备时间里黄灯闪烁3次,闪烁频率为秒,周而复始。
可利用8255、8253、8259等接口电路。
第二章系统分析与设计系统设计假设1、2、3、4分别表示南西北东。
初始态为东西南北四盏灯全部为红色,然后1、3路口的绿灯亮,2、4路口的红灯亮,持续30秒。
然后1、3路口的绿灯熄灭,黄灯亮,持续秒,然后黄灯灭,持续秒,让黄灯闪三次,1、3路口的红灯亮,同时2、4路口的绿灯亮,持续30秒。
然后然后2、4路口的绿灯熄灭,黄灯亮,持续秒,然后黄灯灭,持续秒,让黄灯闪三次,然后循环到初始状态,如此循环,实现交通灯控制。
微机原理课程设计—交通灯控制

交通信号灯的控制一、设计目的巩固“微机原理”课程学过的知识,加强理论与实践的联系。
通过本课程设计,使学生初步了解微机系统的硬件设备,学会 8086 系列编程指令的基本功能。
二、设计要求1、通过 8255A 并口来控制 LED 发光二极管的亮灭。
2、A 口控制红灯,B 口控制黄灯,C 口控制绿灯。
3、输出为 0 则亮,输出为 1 则灭。
4、用8253 定时来控制变换时间。
要求:设有一个十字路口,1、3 为南,北方向,2、4 为东西方向,初始态为 4 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。
延迟 30 秒后,1、3 路口的绿灯熄灭,而 1,3 路口的黄灯开始闪烁(1HZ)。
闪烁 5 次后,1、3 路口的红灯亮,同时 2、4 路口的绿灯亮,2、4 路口方向开始通车。
延迟 30 秒时间后,2、4 路口的绿灯熄灭,而黄灯开始闪烁。
闪烁 5 次后,再切换到 1、3 路口方向。
之后,重复上述过程。
三、流程图:四、真值表:五、电路图:电路图中地址线连接在 A2,A3 上,用 74HC139 译码,故地址范围为00H~03H,04H~07H,08H~0BH,每个芯片的 A0、A1 均与8086 的A0、A1 相连,RD、WR 与8086 的RD、WR 相连,以控制芯片的读写。
8253 使用定时器 0,输出接 8259 的IR0,故中断向量为08H。
13 方向的绿灯同 PC0 相连,24 方向的绿灯同 PC1 相连,红灯、黄灯接 PA、PB,方式同上。
六、源程序:;-------------------------------------------------------------;模块作用:交通灯控制;编程语言:汇编;编程:孙逸痕,本程序无版权,欢迎使用;日期:2011-12-11;-------------------------------------------------------------;---------STACK------------------------------------------STACK SEGMENT STACK 'STACK'DW 32 DUP(0)STACK ENDS;---------DATA--------------------------------------------DATA SEGMENTCOUNT_L EQU 0H ;计数器初值COUNT_H EQU 0HADD_8253_T0 EQU 00H ;芯片地址ADD_8255 EQU 04HADD_8259 EQU 08HRED_ADD EQU ADD_8255 ;PAYELLOW_ADD EQU ADD_8255+1 ;PBGREEN_ADD EQU ADD_8255+2 ;PCLIGHT_ON EQU 01H ;Pi1/Pi0=01 (i=A,B)LIGHT_OFF EQU 03H ;Pi1/Pi0=11SYS_COUNTER DB 18 ;系统频率GREEN_COUNTER DB 30 ;绿灯30 秒计数YELLOW_COUNTER DB 5 ;黄灯5 秒计数DATA ENDS;----------CODE------------------------------------------CODE SEGMENTMAIN PROC FARASSUME SS:STACK,CS:CODE,DS:DATA;----系统初始化--------PUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV ES,AXMOV AX,DATAMOV DS,AX;----中断向量----------MOV AX,OFFSET TIMER ;装入中断向量表MOV ES:20H,AXMOV AX,SEG TIMERMOV ES:22H,AX;----8253 定时器 0 初始化---MOV AL,36HOUT ADD_8253_T0,AL ;16 位,方式 3MOV AL,COUNT_L ;装入初值OUT MOV OUT ADD_8253_T0,AL AL,COUNT_H ADD_8253_T0,AL;----8255 初始化--------MOV AL,80H ;方式0OUT ADD_8255+3,AL;----8259 初始化--------MOV AL,13H ;单片,边沿触发OUT ADD_8259,ALMOV AL,8H ;中断类型码为 08H~0FHOUT ADD_8259+1,ALMOV AL,0DHOUT ADD_8259+1,AL;-----系统运行---------SYS_ON:IN AL,ADD_8259+1 ;开中断IRQ0AND AL,0FEHOUT ADD_8259+1,ALMOV AL,LIGHT_ON ;开13 方向绿灯,24 方向红灯,关黄灯OUT GREEN_ADD,ALNEG ALOUT RED_ADD,ALMOV AL,LIGHT_OFFOUT YELLOW_ADD,ALGRE_30:JMP $ ;等待计时中断DEC GREEN_COUNTER ;等待绿灯亮30 秒JNZ GRE_30MOV BX,OFFSET GREEN_COUNTER ;复位计数器MOV [BX],30MOV AL,LIGHT_OFF ;关绿灯,开黄灯OUT GREEN_ADD,ALMOV AL,LIGHT_ONOUT YELLOW_ADD,ALYEL_5: JMP $ ;等待计时中断MOV AL,LIGHT_ONMOV AH,03H ;取辅助值(用于黄灯状态取反)放在AH 中SUB AH,ALXOR AL,AH ;黄灯状态取反OUT YELLOW_ADD,ALDEC YELLOW_COUNTER ;计时值,每一秒改变一次状态,共5 秒JNZ YEL_5MOV BX,OFFSET YELLOW_COUNTER ;复位计数器MOV [BX],5MOV AL,LIGHT_ON ;点亮红灯OUT RED_ADD ,ALMOV BX,OFFSET LIGHT_ON ;将13 边换位 24 边MOV [BX],AHMOV AL,LIGHT_OFF ;熄灭黄灯OUT YELLOW_ADD,ALMOV AL,LIGHT_ON ;24 边绿灯亮UT GREEN_ADD,ALJMP SYS_ON ;循环RET;----中断函数------------TIMER: DEC SYS_COUNTER ; 是否计数18 次JNZ OVERMOV BX,OFFSET SYS_COUNTER ;复位计数器MOV [BX],18POP AXINC AXINC AXPUSH AXOVER: IRETMAIN ENDPCODE ENDSEND MAIN。
微机原理交通信号灯课程设计

课程设计任务书课题名称:基于8086/8088的交通信号灯设计完成期限:2015年06月22日至 2015年06月28日院系名称机械工程与自动化学院指导教师专业班级学生姓名院系课程设计(论文)工作领导小组组长签字一、课题训练内容设计一个基于8086/8088微型计算机的一个交通信号灯控制系统,要求能完成基本的交通灯控制,如红、绿、黄三种灯的定时交替点亮与熄灭;能提供行人通过时的临时信号修改;能提供当时当地的温度、湿度信息;提供基本的键盘输入。
要求学生了解8086/8088微型计算机控制系统的基本设计方法与思路,能独立查阅资料并汇总,具备一定的控制系统设计能力,掌握绘制电路原理图的能力,能编写一定难度的汇编程序并调试。
二、设计(论文)任务和要求(包括说明书、程序、图纸、等具体要求)1. 设计一个基于8086/8088微型计算机的一个交通信号灯控制系,要求使用如下器件:8086、8259、8253、8255、ADC0809、温度传感器(选择数字式或模拟式均可)和湿度传感器(选择数字式或模拟式均可)、健盘(5按键,包括4个路口紧急按键和1个复位按键);(20分)2. 交通灯的亮、灭情况如下:东、西两个相对路口红灯亮12s,南、北两个路口绿灯亮6s,后转为黄灯亮6s;南、北两个相对路口红灯亮12s,东、西两个路口绿灯亮6s,后转为黄灯亮6s;(10分)3. 每个路口设一个紧急按键,可以中断当前的交通灯状态,使当前路口为绿灯,经12s后恢复原来的工作状态;(20分)4. 使用8253提供时间定时,每6s读入1次温、湿度;(20分)5. 说明书正文不少于10页,小4号宋体,1.5倍行距,正文不包含程序;(30分)6. 提供完整的电路原理图并给出每个外设的地址(电路图必需是打印稿);(50分)7. 提供软件流程图与完整的程序;(50分)8. 按要求时间提交课程设计。
微机原理课程设计报告一、分析课题基于8086/8088交通信号灯设计主要需要实现这几部分功能:第一、信号灯的通断延时;第二、紧急按键对交通信号灯的控制,则每一个路口有一个紧急按键,可以中断当前的交通状态,当前状态为绿灯,经过12秒后恢复;第三、环境湿度、温度的采集。
微机原理课程设计交通信号灯正文3

1设计任务描述1.1设计题目:交通信号灯1.2设计内容利用微机原理试验箱,采两组红,黄,绿发光二极管来模拟A,B两路交差路口的信号灯控制。
1.2.1设计目的通过课程设计使学生更进一步掌握微机原理及应用课程的有关知识,提高应用微机解决问题的能力,加深对微机应用的理解。
通过查阅资料,结合所学知识进行软、硬件的设计,使学生初步掌握应用微机解决问题的步骤及方法。
为以后学生结合专业从事微机应用设计奠定基础。
1.2.2设计要求一、基本要求:1.(1)按实际交通灯控制规程控制;(2)当路口发生交通事故时,能强制A、B两路禁行;(3)K0-K7为开关,K7来模拟紧急情况,K1-K6来模拟车辆多少;D11-D8为黄灯;D7-D0分别为4红4绿。
2.也可以选择具有一定难度的其他题目,但要经过指导老师的同意。
3.认真查阅资料,理解题目要求。
4.按时上机,认真调试程序。
5.运行程序,检查结果是否和设计要求一致。
6.记录出现的问题及现象,并对问题进行分析,思考解决方法。
7.遵守课程设计时间安排。
8.独立思考,认真设计。
9.认真书写课程设计说明书,避免相互抄袭。
二、对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求1.课程设计说明书(论文)是体现和总结课程设计成果的载体,一般不应少于3000字。
2.学生应撰写的内容为:目录、正文、参考文献等。
课程设计说明书(论文)的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》执行。
应做到文理通顺,内容正确完整,书写工整,装订整齐。
3.说明书(论文)手写或打印均可。
手写要用学校统一的课程设计用纸,用黑或蓝黑墨水工整书写;打印时按《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求进行打印。
4. 课程设计说明书(论文)装订顺序为:封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、参考文献。
三、设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求提交课程设计说明书一份。
在说明书中要有设计原理、硬件电路接线图、设计的程序及必要注释等。
微机原理红绿灯设计

微机原理课程设计报告书课题名称 红绿灯设计姓 名学 号 院、系、部 电气系 专 业 电子信息工程 指导教师孙秀婷、马丽2011年 1 月12日红绿灯设计一、设计目的※※※※※※※※※ ※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2008级微机原理 课程设计查阅可编程并行芯片8255或其他相关资料,用简单的输入输出端口等硬件,配合延时和控制程序控制灯的亮灭。
通过对红、绿、黄LED(发光二极管)的控制熟练掌握8255A可编程并行接口的编程方法。
二、设计要求编写程序控制8255A可编程并行接口芯片,使红、绿、黄发光二极管按照十字路口交通信号灯的规律交替发光。
当按下任意键则停止运行,返回DOS。
1、红绿灯亮灭规律:a:初态为东西南北4个红灯全亮,禁止通行;b:经过一定时间南北路口绿灯亮东西路口红灯亮;c:经过一定时间,南北路口绿灯灭;d:南北路口黄灯闪烁;e:经过一定时间,4个路口红灯全亮。
f:经过一定时间,东西路口绿灯亮,南北路口红灯亮;g:东西路口绿灯灭;h:东西路口黄灯闪烁.i:转向步骤a循环执行。
三、电路及连线设计四、使用说明本次微机原理设计的题目为交通灯,它是通过对8255芯片和LED发光二极管的连接设计来模拟交通信号灯的控制,使红黄绿三色灯按照正常交通规则亮灭;十字路口交通信号灯的工作原理是在正常情况下以8086/8088的CPU与8255芯片相连接来实现的。
8255芯片包括四个口,即A口、B口、C口和控制口。
通过对其控制端口写入控制字,来设定8255的工作方式,在本设计中,使8255工作于方式0,将B口和C口都设计为输出,A口设计成输入。
其中B口控制东西方向的交通灯,C口控制南北方向的交通灯。
当程序正常运行时,依次为东西南北方向都是红灯,延时后,南北方向的绿灯和东西方向红灯亮,延时后南北方向的黄灯闪3次,随后南北方向的红灯和东西方向的绿灯亮,延时后,东西方向的黄灯闪3次,之后同理进行循环。
五、流程图设计六、程序设计如下:SSTACK SEGMENT STACK ;定义堆栈段DW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENT ;定义代码段ASSUME CS:CODE,SS:SSTACKSTART:MOV AL,90HMOV DX,9003HOUT DX,AL ;将8255控制字设置为10010000; B、C口输出 A口输入 工作方式0 RED: MOV AL,22HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向红灯亮MOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向红灯亮CALL DELAY ;调用延时程序DELAY NORMAL:STIMOV AL,88HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向绿灯亮MOV AL,22HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向红灯亮CALL DELAY ;调用演示程序DELAYMOV AL,00HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向绿灯灭CALL DELAY1 ;调用演示程序DELAY1MOV CX,0005H ;将黄灯闪烁次数设为5 RECALL1:MOV AL,44HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向黄灯亮CALL DELAY2XOR AL,ALOUT DX,AL ;南北方向黄灯灭CALL DELAY2 ;调用演示程序DELAY2LOOP RECALL1MOV AL,88HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向绿灯亮MOV AL,22HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向红灯亮CALL DELAYCALL DELAY ;两次调用演示程序DELAY,东西方向设为主干道 MOV AL,00HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向绿灯灭CALL DELAY1 ;调用延时程序 DELAY1MOV CX,0005H ;将黄灯闪烁次数设为5RECALL2:MOV AL,44HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向黄灯亮CALL DELAY2 ;调用延时程序DELAY2 XOR AL,ALOUT DX,AL ;东西方向黄灯灭CALL DELAY2 ;调用延时程序DELAY2LOOP RECALL2JMP NORMAL ;无条件跳转到NORMAL,实现循环 DELAY: PUSH CX ;延时程序 DELAYMOV BX,008FHT1:MOV CX,1000HT2:NOPNOPLOOP T2DEC BXCMP BX,0000HJNZ T1POP CXRETDELAY1: PUSH CX ;延时程序 DELAY1MOV CX,0FFFFHT3:NOPNOPLOOP T3POP CXRETDELAY2: PUSH CX ;延时程序 DELAY2MOV CX,0F900HT4:PUSH AXPOP AXLOOP T4POP CXRETCODE ENDSEND START七、设计总结:短短一周的微机原理课程设计已经过去了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高科学院《微型计算机原理与接口技术》资料标签2014——2015 年第一学期专业:机械设计制造及其自动化班级:2012级5班学号:2012030537姓名:独永亮指导教师:雷佩课程设计时间:2014.12.18——2014.12.26成绩:批改时间:二○一四~二○一五学年第一学期高科学院课程设计报告书课程名称:微机原理课程设计班级:2012级5班学号:2012030537姓名:独永亮指导教师:雷佩二○一四年十二月二十六日前言 (1)1 交通灯设计的课题简介 (1)2 交通灯的设计方案 (1)3 交通灯具体设计 (2)3.1 电路原理 (2)3.2 系统原理 (3)3.2.1 8259A的工作原理 (3)3.2.2 8255A的工作原理 (3)4 程序原理图 (5)5 程序设计 (6)6 交通灯设计总结 (10)7 心得体会 (10)8 参考文献 (11)因为在繁华的路口没有安装交通灯,时有惨剧发生。
无规矩,不成方圆;红灯停,绿灯行是我们必须遵循的交通规则。
交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。
红绿灯广泛用于十字路口,车站等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的日益成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了交通灯的功能。
诸如闪烁警示、时间程序自动控制、倒计时显示,所有这些,都是以计算机为基础的。
还可以根据主、次干道的交通状况的不同,设置各自的不同的通行时间。
或者给红绿色盲声音警示的人性化设计,现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节,比如对闯红灯的车辆进行拍照。
当某方向红灯亮时,此时相应的传感器开始工作,当有车辆通过时,照相机就把车辆拍下。
这极大了保障了人民的生命安全。
1 交通灯设计的课题简介十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令,是司机和行人的行为准则。
十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。
当前,国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯,它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔,并自动切换。
它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。
在交通灯的通行与禁止时间控制显示中,通常要么东西、南北两方向各60秒;要么根据交通规律,东西方向60秒,南北方向40秒,时间控制都是固定的。
但是,实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的,是高度非线性的、随机的,还经常受认为因素的影响。
时逢节假日,不得不让警察同志,冒着酷暑,严寒指挥交通,采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费,出现绿灯方向车辆较少,红灯方向车辆积压。
它无法判断当前道路上交通车辆数的实际情况变化,其最大的缺陷就在于当路况发生变化时,不能满足司机与路人的实际需要,轻者造成时间上的浪费,重者直接导致交通堵塞,导致城市交通效率的下降。
目前,有一种控制交通灯的方法,能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况,显示前方拥堵状况警示司机,自动判断红绿灯时间间隔,以保证最大车流量,减少道口的交通堵塞。
但是却不能够像定时控制那样,能用数字显示器显示当前灯色剩余时间,以便于驾驶员随时掌握自己的驾驶动作,及时停车或启动。
2 交通灯的设计方案设计中使用了8259中断控制器、8255可编程并行接口,实现了对南北、东西方向交通的分流控制,设计采用定时加中断控制的方式进行,对两个方向车辆的通行时间分别计时。
城市十字交叉路口红绿灯控制系统主要负责控制东西走向和南北走向的红绿灯的状态和转换顺序,关键是各个状态之间的转换和进行适当的时间延时,正是基于以上考虑,设计如下:1、东西方向车辆放行60秒钟。
即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟;2、1分钟后,东西方向的黄灯闪烁5秒钟,以警示车辆将切换红绿灯。
此时南北方向仍维持红灯点亮。
在南北方向亮红灯期间,在2位数码管上显示计数值(每秒减1),从65减为0。
3、东西方向的黄灯闪烁5秒钟后,转为南北方向放行20秒钟。
即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟;4、南北方向放行20秒钟后,转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟,以警示将切换红绿灯。
此时东西方向仍维持红灯点亮。
5、南北方向的黄灯闪烁5秒钟后,再转为东西方向车辆放行1分钟。
如此循环重复。
3 交通灯的具体设计3.1电路原理本课题的设计可通过实验平台上的一些功能模块电路组成,由于各模块电路内部已经连接,用户在使用时只要设计模块间电路的连接,因此,硬件电路的设计及实现相对简单。
完整系统的硬件连接如图所示。
硬件电路由R-S触发器电路、发光二极管模块、8255可编程并行接口模块和紧急中断模块8259组成。
实验的对应接线关图系图如下所示:上电路图为红绿灯模拟设计总电路图,通过8086CPU系统总线来控制8255的A端口、B端口,而A、B端口分别接LED发光二极管来控制十字路口红绿灯。
红、黄、绿灯的表示情况如下:由于仪器上面只有8个发光二级管,且从高到低依次标注了颜色。
由8255控制8个LED发光二极管的亮与暗来表达十字路口的交通信号,A口表示东、南方向,B口表示西、北方向,绿灯和红灯共同表示黄灯。
可以通过发光二极管来判断具体是哪个方向、哪个灯亮。
3.2.系统原理3.2.1 8259A的工作原理1、数据总线缓冲器:8259A与系统数据总线的接口,是8位双向三态缓冲器。
CPU与8259A之间的控制命令信息、状态信息以及中断类型信息,都是通过缓冲器传送的。
2、读/写控制逻辑:CPU通过它实现对8259A的读/写操作。
3、级连缓冲器:用以实现8259A芯片之间的级连,使得中断源可以由8级扩展至64级。
4、控制逻辑电路:对整个芯片内部各部件的工作进行协调和控制。
5、中断请求寄存器IRR:8位,用以分别保存8个中断请求信号,当响应的中断请求输入脚有中断请求时,该寄存器的相应位置1。
6、中断屏蔽寄存器IMR:8位,相应位用以对8个中断源的中断请求信号进行屏蔽控制。
当其中某位置“0“时,则相应的中断请求可以向CPU提出;否则,相应的中断请求被屏蔽,即不允许向CPU提出中断请求。
该寄存器的内容为8259A 的操作命令字OCW1,可以由程序设置或改变。
7、中断服务寄存器ISR:8位,当CPU正在处理某个中断源的中断请求时,ISR寄存器中的相应位置1。
8、用以比较正在处理的中断和刚刚进入的中断请求之间的优先级别,以决定是否产生多重中断或中断嵌套。
3.2.2 8255的工作原理1、8255的内部结构:8255的内部结构及引脚8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片,它具有A、B、C三个并行接口,用+5V单电源供电,能在以下三种方式下工作:方式0--基本输入/出方式、方式1--选通输入/出方式、方式2--双向选通工作方式。
8255的内部结构及引脚如上图所示,8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如下图所示2、8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式(1)数据总线缓冲器:这是一个双向三态的8位数据缓冲器,它是8255A 与微机系统数据总线的接口。
输入输出的数据、CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的。
(2)三个端口A,B和C:A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器,一个8位数据输入锁存器。
B端口包含一个8位数据输入/输出锁存器和缓冲器,一个8位数据输入缓冲器。
C端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器,一个8位数据输入缓冲器(输入没有锁存器)。
(3)A组和B组控制电路:这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路,它们对于CPU而言,共用一个端口地址相同的控制字寄存器,接收CPU输出的一字节方式控制字或对C口按位复位字命令。
方式控制字的高5位决定A组的工作方式,低3位决定B组的工作方式。
对C口按位复位命令字可对C 口的每一位实现置位或复位。
A组控制电路控制A口和C口上半部,B组控制电路控制B口和C口下半部。
(4)读写控制逻辑:用来控制把CPU输出的控制字或数据送至相应端口,也由它来控制把状态信息或输入数据通过相应的端口送到CPU。
3、引脚信号8255A的引脚如图所示,分为数据线、地址线、读/写控制线、输入/输出端口线和电源线。
4程序原理图交通灯控制系统程序流程图如下:5 程序设计IOY0 EQU 0DA00H ;片选IOY0对应的端口始地址MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTLA DB ? ;定义数据变量LB DB ?DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,MY8255_MODE ;定义8255工作方式MOV AL,80H ;工作方式0,A口和B口为输出OUT DX,ALLOOP1: MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据,东方向绿灯亮,南方向红灯亮 MOV AL,3CHOUT DX,ALMOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据,西方向绿灯亮,北方向红灯亮 MOV AL,3CHOUT DX,ALCALL DALLY1MOV CX,08HL1: MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据,东方向黄灯亮,南方向红灯亮 MOV AL,0FCHOUT DX,ALMOV DX,MY8255_B ;写A口发出的数据,西方向黄灯亮, 北方向红灯亮MOV AL,0FCHOUT DX,ALCALL DALLY2MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据,东方向黄灯灭,南北方向红灯亮MOV AL,30HOUT DX,ALMOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据,西方向黄灯灭,南北方向红灯亮MOV AL,30HOUT DX,ALCALL DALLY2LOOP L1MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据,东方向红灯亮,南方向绿灯亮MOV AL,0C3HOUT DX,ALMOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据,西方向红灯亮,北方向绿灯亮 MOV AL,0C3HOUT DX,ALCALL DALLY1MOV CX,08HL2: MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据,南方向黄灯亮,东方向红灯亮 MOV AL,0F3HOUT DX,ALMOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据,北方向黄灯亮,西方向红灯亮 MOV AL,0F3HOUT DX,ALCALL DALLY2MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据,南北方向黄灯灭,东方向红灯亮 MOV AL,0C0HOUT DX,ALMOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据,南北方向黄灯灭,西方向红灯亮 MOV AL,0C0HOUT DX,ALCALL DALLY2LOOP L2MOV AH,1 ;判断是否有按键按下,调用功能号1INT 16H ;ROM BIOS 功能调用JZ LOOP1 ;无按键则跳回继续循环,有则退出QUIT: MOV AX,4C00H ;结束程序退出INT 21H ;DOS 系统功能调用DALLY PROC NEAR ;软件延时子程序PUSH CXPUSH AXMOV CX,0FFFHD1: MOV AX,0FFFFHD2: DEC AXJNZ D2LOOP D1POP AXPOP CXRETDALLY ENDPDALLY1 PROC NEAR ;软件延时子程序,东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮 PUSH CXPUSH AXMOV CX,1EHD3: CALL DALLYLOOP D3POP AXPOP CXRETDALLY1 ENDPDALLY2 PROC NEAR ;软件延时子程序,黄灯闪烁(即亮与灭)的时间间隔, PUSH CXPUSH AXMOV CX,02HD4: CALL DALLYLOOP D4POP AXPOP CXRETDALLY2 ENDPCODE ENDSEND START6 交通灯设计总结通过这次课程设计,让我在课本理论知识的基础上,更深入的了解了各种芯片的用法和程序的完成过程,调试方法及技巧,更加深了对微机原理这门课程的认识和理解。