汽车信号灯控制系统

河南工程学院实习报告院（部）计算机学院专业计算机科学与技术专业班级 1041 班小组姓名及学号张丽 201010913133 小组姓名及学号员娇娇 201010913121 小组姓名及学号王会敏 2010109131062013年6 月28 日实习报告评分表实习（训）报告评语评阅人：职称：年月日河南工程学院实习（训）报告实习目的（内容）：掌握8086工作原理、计算机对输入信号检测和输出控制的基本方法和常用按钮、发光二极管的使用方法，提高学生的动手能力实习时间：自月日至月日共天。

实习地点：实习单位：计算机学院目录摘要 (2)1.前言 (3)1.1设计背景 (3)1.2 设计目的 (3)2．总体设计方案 (3)2.1 总体设计方案分析 (3)2.1.1问题描述分析 (4)2.1.2 问题的解决方案分析 (5)2.2系统的主要功能 (5)3.硬件设计方案 (7)3.1 设计思路 (7)3.2 设计框图 (8)3.3 设计线路及说明 (8)4.软件设计方案 (9)4.1 设计思想 (9)4.2 程序流程图 (10)5. 调试以及运行结果 (11)5.1源程序代码 (11)5.2调试结果 (15)6.实训总结 (16)参考资料 (17)摘要本设计是在DVCC试验箱平台上利用芯片8255A及8253来实现的汽车信号灯控制系统，在系统中利用5个开关来模拟汽车驾驶操作，然后用6个发光二极管来模拟汽车信号灯；当拨动开关改变相应的状态时，系统就会检测到相关类型的状态，然后根据内部程序，来驱动相关的汽车信号灯（发光二极管）闪烁或长亮，以达到此次设计的目的和要求。

关键词：控制系统开关信号灯1.前言1.1设计背景汽车信号灯的作用是大家所熟知的，汽车驾驶员通过控制不同的信号灯来告诉其前后左右的行车者本汽车正在进行的操作。

信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。

它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。

现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。

1.2 设计目的通过所学的知识，用现代计算机技术来模拟实现汽车信号灯控制系统，把所学的理论的知识用到实践中去，加强了对理论知识的理解和应用，展示了计算机技术在汽车行业的应用。

同时，也为人们的日常交通生活提供了便利与安全保障。

2．总体设计方案2.1 总体设计方案分析本设计是利用芯片8255A和8253来实现的汽车信号灯控制系统，在系统中利用5个开关来模拟汽车驾驶操作，然后用6个发光二极管来模拟汽车信号灯；当拨动开关改变相应的状态时，系统就会检测到相关类型的状态，并根据内部程序，来驱动相关的汽车信号灯（发光二极管）闪烁或长亮，以次达到设计的目的和要求，其设计任务为设计并制作出汽车信号灯微机控制系统，六种信号灯分别是：仪表板左/右灯、左/右头灯和左/右尾共六类灯，在不同的操作控制下可驱动相对应的汽车信号灯闪烁或长亮。

在本系统中，要求所需执行的操作由相应的开关状态反映，其驾驶操作与信号灯的明亮情况对应。

2.1.1问题描述分析汽车行驶时一共有五种状况：汽车左转汽车右转汽车出现紧急状况汽车刹车汽车停靠本次课程设计考虑到如下10种组合模式：输入状态输出状态左转左头灯，左尾灯，仪表左灯亮右转右头灯，右尾灯，仪表右灯亮紧急左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时闪烁刹车左右尾灯亮左转+刹车左头灯，左尾灯，仪表左灯亮右转+刹车右头灯，右尾灯，仪表右灯亮刹车+紧急左右头灯，左右尾灯，仪表同时亮左转+刹车+紧急左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮右转+刹车+紧急左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮停靠左右头灯，左右尾灯同时闪烁2.1.2 问题的解决方案分析通过对以上问题描述的深入分析，可总结出以下三点：（1）通过6个发光二级管模拟两个头灯、两个尾灯和仪表盘上的两个指示灯。

（2）利用5个开关可产生的32种情况的前10种组合来分别模拟左转、右转、紧急，刹车，停靠等的状态，使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁。

（3）通过程序或者定时/计数器控制灯的闪烁频率。

本次课程设计涉及到的信号灯的闪烁，都为程序控制。

本次设计采用DVCC实验箱上的8255A和8253来进行数据的输入与输出和定时。

2.2系统的主要功能(1) 当用户置开关状态为01H时，也即左转，表左转开关闭合，则仪表左灯、左头灯、左尾灯同时亮，其他灯灭。

(2) 当用户置开关状态为02H时，也即右转，表右转开关闭合，则仪表右灯、右头灯、右尾灯同时亮，其他灯灭。

(3) 当用户置开关状态为04H时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，则所有灯闪烁。

(4) 当用户置开关状态为08H时, 表示踩刹车(合上刹车开关)，则左尾灯、右尾灯亮，其它灯灭。

(5) 当用户置开关状态为09H时，表示汽车右尾灯亮，左尾灯、左头灯、仪表左灯闪烁。

(6) 当用户置开关状态为0AH时，表示汽车左尾灯亮，右尾灯、右头灯、仪表右灯闪烁。

(7) 当用户置开关状态为0CH时，表示汽车此时处于紧急刹车状态，左、右尾灯亮，其他灯闪烁。

(8) 当用户置开关状态为0DH时，表示汽车此时处于左转紧急刹车状态，则右尾灯亮，其他灯闪烁。

(9) 当用户置开关状态为0EH时，表示汽车此时处于右转紧急刹车状态，则左尾灯亮，其他灯闪烁。

(10) 当用户置开关状态为10H时，表示汽车此时在停靠，则左/右尾灯、左/右头灯亮，闪烁。

设置实验箱上的6个发光二极管的对应情况为：L1:右尾灯 L2:左尾灯 L3:右头灯 L4:左头灯L5:仪表右灯 L6:仪表左灯通过5个开关（K0、K1、K2、K3、K4的组合）产生的16种情况的前10种来作为输入选择，影响6个指示灯的输出，对应关系如下表：表1 开关状态与灯状态对应表3.硬件设计方案3.1 设计思路根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，可编程的并行接口芯片8255A和定时/计数器8253。

8255是可编程I／O口扩展芯片。

对8255输入不同的指令可改变I／O口的工作方式。

8255内部有4个寄存器：分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。

A、B、C 寄存器的数据就是引脚PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0上输入或输出的数据，而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。

此次选择的是B端口和C端口。

8253有6种工作方式，本次设计用到方式2，方式2又可称为频率发生器。

当CPU写入控制字后，输出端OUT将变高，在写入计数初值以后的下一个CLK脉冲的下降沿开始计数。

计数过程中OUT端始终保持高电平，当计数值减至1时OUT端变为低电平，而计数值减至0时OUT端又变为高电平，同时会自动将计数值送到执行部件继续进行减法计数，形成连续工作，重复计数，从而输出固定频率的脉冲。

3.2 设计框图A6A7A8A93.3 设计线路及说明1.8255的CS端接系统的I/O地址译码电路地址为288H~28FH的接口，从而达到选通控制。

2.DATA与处理器的数据总线的低八位相连接,RD与IOR相连接,WR与IOW相连接,将处理器8的地址线A1,A2与8255的A0,A1连接起来。

3.8255的PC端口用于输出,与发光二极管相连接,用于控制灯的闪烁效果,PB端口用于输入,用其低五位做为输入控制,对于8255的PA端口则为空闲状态。

4. L1（右尾灯）、L2（左尾灯）、L3（右头灯） L4（左头灯） L5（仪表右灯）、L6（仪表左灯）4.软件设计方案4.1 设计思想软件部分与硬件部分一起构成一个完整的系统，对整个系统来说起着重要的作用。

在本设计中使用了调用子程序和跳转的设计方法，它根据系统输入的数据，分别转向各个处理程序。

该方法利用无条件跳转JMP，根据运算结果，实现转移。

4.2 程序流程图5. 调试以及运行结果5.1源程序代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODE ,SS:STACKIOCONPT EQU 0FF2BHIOAPT EQU 0FF28HIOBPT EQU 0FF29HIOCPT EQU 0FF2AHORG 10e0Hio8253contro equ 0043H ;8253a的控制口地址io8253zero equ 0040H ;8253a计数器0的地址 ;8255A的控制口地址STACK SEGMENTSTACK ENDSSTART: MOV DX,IOCONPTMOV AL,82HOUT DX,ALxor DX,DXxor Al,AlMOV DX,IOBPTIN AL,DXand Al,1fHCMP AL,01HJZ LEFTCMP AL,02HJZ RIGHTCMP AL,04HJZ HURRYCMP AL,08HJZ BREAKCMP AL,09HJZ LEFTBREAKCMP AL,0AHJZ RIGHTBREAKCMP AL,0CHJZ HURRYBREAKCMP AL,0DHJZ LEFTHURRYBREAKCMP AL,0EHJZ RIGHTHURRYBREAKCMP AL,10HJZ STOPMOV DX,IOCPTmov AL,00H ;HOUT DX,ALCALL DELAY2JMP STARTLEFT: call LEFT1CALL DELAY2JMP STARTRIGHT: CALL RIGHT1CALL DELAY2JMP STARTHURRY: CALL HURRY1CALL DELAY2JMP STARTBREAK: MOV DX,IOCPTMOV AL,00000011BOUT DX,ALCALL DELAY2JMP STARTLEFTBREAK: CALL LEFTBREAK1CALL DELAY2JMP STARTRIGHTBREAK: CALL RIGHTBREAK1CALL DELAY2JMP STARTHURRYBREAK :CALL HURRYBREAK1CALL DELAY2JMP STARTLEFTHURRYBREAK: CALL LEFTHURRYBREAK1 CALL DELAY2JMP STARTRIGHTHURRYBREAK: CALL RIGHTHURRYBREAK1 CALL DELAY2JMP STARTSTOP: MOV DX,io8253controMOV AL,36HOUT DX,AL,MOV DX,io8253zeroMOV DX,00HOUT DX,ALOUT DX, ALMOV DX,IOCPTMOV AL,00000000bOUT DX,ALCALL DELAY2CALL DELAY2MOV mov dx, IOCPTMOV AL,10000000bOUT DX,ALCALL DELAY2CALL DELAY2CALL DELAY2JMP STARTLEFT1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00101010B ;13L 24H OUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL,00000000B ;13LNOUT DX,ALCALL DELAY2RETLEFT1 ENDPRIGHT1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00010101BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL,00000000BOUT DX,ALRETRIGHT1 ENDPHURRY1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,11111111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000000BOUT DX,ALRETHURRY1 ENDPLEFTBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00101011BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000001B OUT DX,ALCALL DELAY2RETLEFTBREAK1 ENDP RIGHTBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00010111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000010B OUT DX,ALCALL DELAY2RETRIGHTBREAK1 ENDP HURRYBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00111111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000011B OUT DX,ALCALL DELAY2RETHURRYBREAK1 ENDP LEFTHURRYBREAK1 PROCMOV DX,IOCPT MOV AL,00111111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000001BOUT DX,ALCALL DELAY2RETLEFTHURRYBREAK1 ENDPRIGHTHURRYBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00111111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL,00000010BOUT DX,ALCALL DELAY2RETRIGHTHURRYBREAK1 ENDPDELAY1: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0030HDELY2: CALL DELAY2LOOP DELY2POP CXPOP AXRETDELAY2: PUSH CXMOV CX,8000HDELA1: LOOP DELA1POP CXRETCODE ENDSEND START5.2调试结果通过不断地对程序进行调试和上机验证，最终利用5个开关组合成10种不同的组合状态来模拟汽车信号灯10种不同的状态，初步实现了预期任务要求对应的灯亮、不亮、闪的不同情况，其中的停靠状态是根据定时/计数器8253实现闪烁频率是30HZ。