汽车信号灯控制系统课程设计

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1、微机原理与接口技术课程设计- 汽车信号灯控制系统班 级 : 姓 名: 学 号: 指导教师: 完成日期: 微机原理与接口技术课程设计第 2 页摘要随着经济的发展，汽车越来越被人们需要，而由此也引发了一系列的问题，比如，一位汽车的突然转向所依法的车祸经常出现。如果汽车转弯时能够通过尾灯状态的变化来确定就可以提示司机，行人，车子正在转弯，一定程度避免车祸的发生。本文是关于汽车尾灯控制电路的设计，根据汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，分析并设计电路。整个系统由 8255A 模块为工作核心，详细介绍了基于 8086 的汽车尾灯控制电路的设计。关键字:汽车尾灯；8255A；cpu模块；子程序模块1.课

2、程设计题目 ：汽车信号灯控制系统2.课程设计目的：汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活，随着电子技术的发展，对于汽车的控制电路，已经从过去的全人工开关控制发展到了智能控制。在夜晚或因天气原因能见度不高的时候，人们对汽车安全行驶要求很高，汽车尾灯控制系统给大家带来了方便。汽车尾灯控制器是随汽车智能化技术的发展而迅速发展起来的，汽车尾灯一般是用基于微处理器的硬件电路结构构成，本文主要是介绍汽车信号灯的控制，其中汽车信号灯包括了左前灯、右前灯、左后灯、右后灯、仪表盘上的左右转弯信号灯、故障信号灯。其主要内容是使汽车在行驶过程中通过信号灯来传达汽车诸如转弯、刹车、闭合紧急开关、停靠等一系列操作信号

3、。信号灯控制的实现主要是通过电路与汇编程序的结合来完成，电路部分的设计是通过 PIT+来完成的，其中灯的模拟采用了发光二极管，发光二极管有熄灭、点亮和闪烁三种信号，其中闪烁信号的产生分别运用了硬件和软件来实现，而汽车一系列的操作采用了相应的开关来模拟，所有的电路元件都是用 PIT+软件上的虚拟元件来代替，这样方便了电路图的设计，而且大大提高了调试与仿真的效率。同时，展示了计算机技术在汽车行业的应用，也为人们的日常交通生活提供了便利与安全保障。3.课程设计的任务与要求1）任务：1. 任务需求分析微机原理与接口技术课程设计第 3 页2. 设计硬件电路3. 编写汇编程序4. 在 PIT+环境下进行仿

4、真与调试5. 开发总结2）要求：要求每个学生（或小组）都要自己动手独立设计完成一个典型的微机应用小系统.。设计题目可以在给出的参考题目中选，也可以自己选设计题目，但难度不应小于参考题目，需经指导教师审查后方可确定是否采纳或修改设计题目。课程设计的时间为 1 周。设计的最终作品包括硬件和软件两个部分，要求能够演示并达到设计指标的要求。每个学生（或小组）在作品完成后，要经指导教师检查，同意拆除后方可拆卸，并分类放回元器件盒内。课程设计报告每个学生一份，由课代表收齐后统一交给指导教师。课程设计成绩评定由 3 部分组成：作品出勤等 40；答辩 30；设计报告 304.课程设计原理与方案4.1 设计原理

5、系统主要以 8255A 模块为工作核心，八位逻辑电平输入和八位逻辑电平输出为辅助模块；并行接口 8255A 为通用接口芯片，有三个数据端口 A、B、C，每个端口均八位，并可以设置输入输出方式，能够实现并行输入输出。工作状态下，系统通过并行接口 8255A 模块读入八位逻辑电平输出端数据，并由 B 口输出 8255A 模块寄存器中的数据，显示在八位逻辑电平显示端。系统可以通过预设五个变量，每个变量对应一种汽车尾灯状态。当系统工作时，在输出端输出数据即时与系统预设的变量一一比较，相等则跳转到相应的汽车尾灯状态4.2 设计方案4.2.1 需求分析微机原理与接口技术课程设计第 4 页1）汽车行驶时的五

6、种状况： 1.汽车左转 01110000(左头灯、左尾灯、仪表左灯闪烁)2.汽车右转 00001110(右头灯、右尾灯、仪表右灯闪烁)3.汽车出现紧急状况 01111110(左右头灯、左右尾灯、仪表左右灯均同时闪烁)4.汽车刹车 10000001(左右刹车灯亮)5.汽车停靠 11111111(所有灯闪烁)注：以上各个状态均由实验箱上的 8 个发光二极管实现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）选择 5 个开关产生主要的五种状态，其他种状态用着五个开关的不同组合来分别控制左转、右转、紧急，刹车，停靠的状态，

7、使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁，终端的显示状态。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，则左头灯、左尾灯、仪表左灯闪烁，显示端显示 left 。(2) 当用户置开关状态为 02H 时，也即右转，表右转开关闭合，则右头灯、右尾灯、仪表右灯闪烁，显示端显示 right。(3) 当用户置开关状态为 03H 时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，则左右头灯、左右尾灯、仪表左右灯均同时闪烁，显示端显示 hurry。(4) 当用户置开关状态为 04H 时, 表踩刹车(合上刹车开关)，则左右尾灯亮，显示端显示 break。(5) 当用户置开关状态为 05H

8、时，表示汽车此时在停靠，则左右头灯、左右尾灯以 1Hz 闪烁，显示端显示 stop。设置实验箱上的 8 个发光二极管的对应情况为：微机原理与接口技术课程设计第 5 页开关状态与灯状态对应表4.2.2 系统硬件框架与说明4.2.2.1 硬件部分根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，系统要用到8086 微处理器芯片和可编程的并行接口芯片 8255A。8086 是 Intel 系列的16 位微处理器，它有 16 根数据线和 20 根地址线，本系统采用它作为主处理器。8255 是可编程 IO 口扩展芯片。对 8255 输入不同的指令可改变IO 口的工作方式。8255 内部有 4 个寄存器：分

9、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 PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0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。通过 CS、A0、A1、RD 和 WR 对 4 个寄存器进行操作。(1）CS 为低电平时选通 8255；(2）A1、A0 为地址选通；(3）RD 和 WR 为读、写信号：RD 为低、WR 为高时为读方式，RD 为高、WR 为低时为写方式。(4）D0D7 为数据口。 向控制寄存器写入不同的数据可以使 8255 工作在三种不同的方式下。灯状态开关状态左刹车灯D7左尾灯D6左头灯D5左仪表灯D4右仪表灯D3右头灯D

10、2右尾灯D1右刹车灯D01 左转（01h） 灭 闪 闪 闪 灭 灭 灭 灭2 右转（02h） 灭 灭 灭 灭 闪 闪 闪 灭3 紧急（03h） 灭 闪 闪 闪 闪 闪 闪 灭4 刹车（04h） 亮 灭 灭 灭 灭 灭 灭 亮5 停靠（05h） 闪 闪 闪 闪 闪 闪 闪 闪微机原理与接口技术课程设计第 6 页2）8255A8255 是 Intel 公司生产的可编程并行 I/O 接口芯片，有 3 个 8 位并行 I/O口。具有 3 个通道 3 种工作方式的可编程并行接口芯片（40 引脚） 。 其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255 可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。 82

11、55 作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的 3 个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口 A、B、C 口。由于 8255 可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而 8255 内部结构分为 3 个部微机原理与接口技术课程设计第 7 页分：与 CPU 连接部分、与外设连接部分、控制部分3）8255A 并行接口模块该模块实现将数据读入和将数据输出到八位逻辑电平显示端口。八位逻辑电平输入端口与 8255A 的 B 端口，8255A 的 A 端口与八位逻辑电平输出端口连接；8255A 的引脚 A0、A1 与 ES-PCI 的引脚 A0、A1。引 脚 功 能RESET

12、:复 位 输 入 线 ， 当 该 输 入 端 处 于 高 电 平 时 ， 所 有 内 部 寄 存 器 （ 包 括控 制 寄 存 器 ） 均 被 清 除 ， 所 有 I/O 口 均 被 置 成 输 入 方 式 。 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 . 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

13、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 。 WR:写 入 信 号 ， 当 这 个 输 入 引 脚 为 低 电 平 时 ,即 /WR=0 且 /CS=0 时 ,允 许CPU 将 数 据 或 控 制 字 写 入 8255。 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 。 PA0

14、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 。 端 口 C 可 以 通 过 工 作 方 式 设 定 而 分 成 2 个 4位 的 端 口 ， 每 个 4 位 的 端 口

15、包 含 一 个 4 位 的 锁 存 器 ， 分 别 与 端 口 A 和 端 口B 配 合 使 用 ， 可 作 为 控 制 信 号 输 出 或 状 态 信 号 输 入 端 口 。 A1,A0:地 址 选 择 线 ,用 来 选 择 8255 的 PA 口 ,PB 口 ,PC 口 和 控 制 寄 存 器 . 当 A1=0,A0=0 时 ,PA 口 被 选 择 ; 当 A1=0,A0=1 时 ,PB 口 被 选 择 ; 当 A1=1,A0=0 时 ,PC 口 被 选 择 ; 当 A1=1.A0=1 时 ,控 制 寄 存 器 被 选 择4电路图设计原理电路图微机原理与接口技术课程设计第 8 页电路连线图：4.2.2.2 软件部分流程图：微机原理与接口技术课程设计第 9 页子程序调用模块输入模块：READB: MOV DX,MY8255_B 从端口 B 读数据存入 ALIN AL,DX AL AL 中数据表示尾灯状态刹车模块：BREAK: MOV AL,81H OUT DX,ALCALL DELAY0JMP READB右转模块： RIGHT: MOV AL,0EH 微机原理与接口技术课程设计第 10 页OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,00HOUT DX,ALCALL DELAY0JMP READB左转模块： LEFT: MOV