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1、微机原理与接口技术课程设计微机原理与接口技术课程设计报告HEFEI UNIVERSITY设计题目： 交通灯控制系统的设计 系 别： 电子信息及电气工程系 年级专业： 电子系自动化 学 号： 0805070146 学生姓名： 闫超众 指导教师： 丁 健 2010 年 12月 28 日第一部分 前言 微机原理课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。交通灯能保证行人过马路的安全,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口
2、,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 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、鸣笛警示，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任意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。要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行
3、不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。目 录第一部分 前言2第二部分 摘 要4第三部分 合肥学院电子系微机实验课程设计任务书5五、参考文献：6第四部分 交通灯设计的简介7第五部分 交通灯的设计方案75.1电路原理85.2系统原理85.2.1 8259A的结构原理85.2.2 8255A的工作原理105.3 74L138工作原理125.3.1 74LS138与74HC的引脚图125.3.2 74LS138的功能表12第六部分 交通灯系统的安装与调试146.1调试过程及相应问题的记录146.1.1
4、软件延时与定时器计时146.1.2 使用中断146.2调试结果14第七部分 程序流程图15第八部分 设计过程与总结16附录一： 附源程序19附录二： 参考文献23第二部分 摘 要随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。运用所学的微机原理和接口技术知识完成交通灯系统。通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用
5、的交通灯控制系统的硬件、软件电路设计方案。该系统适用于单主干道的十字路口，。现假定其主干道为B方向，次干道为A方向。可随意进行更改双向的通行时间，该功能能实现加中断控制和手动控制的方式进行,红绿灯切换时有闪烁功能以警示车辆和行人将进行红绿灯切换。当有交通堵塞或紧急状况时可进行中断手动控制，使交通安全与交通流畅度得以保证。关键词：延迟 8255 交通灯 控制 设计Abstract With the development of electronic technology, computers in the development of modern science and technology
6、play an increasingly important Effect Multimedia technology, network technology, intelligent information processing technology, control technology from the application Data Mining and processing and so can not do without the computer. The course design is based on Microcomputer Principle and Interfa
7、ce Technology for simple applications. The use of the computer science principles and technical knowledge to complete the interface traffic light system Through a combination of hardware and software, We have just learned to use the assembly language program to simulate the conditions of modern urba
8、n traffic control and management of the status quo, The actual situation with traffic light control system described working principle, A simple and practical given the traffic light control system hardware, software The system is suitable for a single main road intersection, It is assumed that the
9、direction of the east-west trunk road, secondary roads for the north-south direction. Two-way free passage of time changes This feature can achieve plus interrupt control and manual control of the way, Flashing traffic light switching functions as a warning to vehicles and pedestrians will be traffi
10、c lights switch. When there is traffic congestion or an emergency manual control can be interrupted, so that the degree of traffic safety and traffic flow can be guaranteed. Key words: Delayed Traffic Light Control Design 8255第三部分 合肥学院电子系微机实验课程设计任务书题目名称交通灯控制系统的设计专业（方向）电子信息与电气工程系班级自动化(2)班工 程 技 术 型一、设
11、计内容在A道和B道的十字路口，A、B道各有两组交通指示灯，每组有红、黄绿三个灯。A道的同色灯连在一起，B道的同色灯连在一起。对各组的交通灯进行控制，以保证车辆在各道上通畅运行。 A、B组的交通灯工作过程为：1. 初始状态为A、B道都是红灯亮。当控制系统启动后，A道的绿灯亮，B道的红灯亮。2. 当延时25秒后，A、B道的黄灯同时变亮，且延时5秒。3. 延时后，B道转为绿灯，A道转为红灯，且延时25秒。4. 25秒后，转为A、B道的黄灯亮，延时5秒后，回到第一步，以次重复进行，不断循环。5. 当遇到道路障通，或紧急情况时，A、B道全为红灯。二、设计进程 （按课程设计周计算）第一周设计任务：（1）:
12、明确学习目标，通过讨论研究题目程序。（2）:三人轮流分工，把问题简单化。并对实验室的单片机进行熟悉和调试（3）：对程序进行调试直到正确为止第二周设计任务：（4）：构思交通灯的计划书（5）：上网收取资料，对比和参考后完成课程设计报告三、设计任务及要求1. 选用8088最小工作模式和适当的存储器及接口芯片，编程实现上述工作过程及要求。2. 用LED显示器显示绿灯延时时间。3. 用相应的发光二极管来代替交通灯，用发光二极管的亮灭显示交通灯的工作情况。4. 系统有启动按钮和停止按钮，按启动按钮后，系统从第一步开始循环，按停止按钮后，无论在那一步，应回到初始状态。5. 画出详细的硬件接线图。6. 给出程
13、序的设计思路，画出详细的程序流程框图。7. 给出程序清单并加上必要的注释。完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、硬件设计思路、硬件原理图、软件设计思路、程序流程框图、程序清单、所用器件型号、总结体会、参考文献等）。四、意义：1. 运用所学的微机原理和接口技术知识完成交通灯系统 2熟悉8255的工作模式 五、参考文献：1.微型计算机原理及接口技术实验指导书；2. 汇编语言程序设计南京大学出版社 姚君遗编著；3. 汇编语言程序设计教程清华大学出版社 杨记文编著；4.微型计算机原理及接口技术中国科技大学出版社 吴秀清 周荷琴编著；5. 汇编语言程序设计实验指导 清华大学出版社蔡启文，王志文，黄
14、晓璐 系主任：谭敏 指导教师：丁健 第四部分 交通灯设计的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B、A两方向各50秒；要么根据交通规律，B方向60秒，A方向40秒，时间控制都是固定的。交通灯的时间控制显示，以固定时间值预先“固化”在单片机中，每次只是以一定周期交替变化。但是，实际上不同时刻的车辆流通
15、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。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。它不顾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，有一种使用“模糊控制”技术控制交通灯的方法。能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，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。但是却不像定时控制，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。第五部分 交通灯的设计方案设计中使用了8259中断控制器、8255A
