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1、交通灯管理系统的设计专 业：自动化班 级：2010 级 04 班组长：梅 登 20104929组员：陈 冶 20104978组员：谢海龙 20115040组员：徐拓燃 20105043指导老师： 黄 勤重庆大学自动化学院2013 年 9 月目 录1 1、基本功能设计、基本功能设计.11.1 基本功能设计分析.11.2 基本功能整体设计流程图.12 2、功能实现、功能实现.22.1 硬件设计.22.2 软件设计.33 3 扩展功能的实现扩展功能的实现.53.1 报警系统.53.2 黄灯过渡.63.3 超时通车.64 4 结果结果.7在实验板上结果显示.75 5 组员分工组员分工.126 6 心得
2、体会心得体会.126.1 梅 登 (20104929)的心得体会.126.2 陈 冶（20104978 的心得体会.136.3 谢海龙（20115040 的心得体会.156.4 徐拓燃 (20105043)的心得体会.167 7 参考文献参考文献.168 8 程序清单程序清单.1711 1、基本功能设计、基本功能设计1.11.1 基本功能设计分析基本功能设计分析通过对交通系统设计任务书的分析，抽象出路面亮灯的基本数学模型，在 对模型的分析中，依题意假设所有车辆均直行，无拐弯情况。将线路分干线、 支线和人行道三种。当然在一个特定的时间，系统只能让其中的一条线路通行。 但对其中任意一种情形，可在满
3、足题意的要求下向其他的两种情形转换。这样 三种情形，在满足题意的条件下，两两之间相互转化 （1）正常情况下干线亮绿灯，支线、人行道亮红灯 （2）当人行道有人按键时，人行道亮绿灯，维持 10 秒，干、支线亮红灯 （3）10 秒后若支线车小于 4 辆，则干线亮绿灯；若支线车大于或等于 4 辆， 则要让支线上的车通行 （4）支线通车时，支线亮绿灯并计时 15 秒，主线、人行道亮红灯 （5）在计时 15 秒内，判断人行道上是否有人按下键，若有人按键，则 15 秒后 让人行道亮绿灯，支线和干线亮红灯；若没有人按键，则干线通车且通车至少 15 秒，支线和人行道亮红灯。1.21.2 基本功能整体设计流程图基
4、本功能整体设计流程图通过分析得到基本的流程图如下图 1.1：开始初始（8254/8255/8259/三色 LED/填装中断，开中断)干线通车（绿灯，最初 状态，不倒计时）按键按下？人行道开通（绿灯10s）干线通车（黄灯3s）CHESHU=4?支线通车（绿灯15s,黄灯3s）按键按下？干线通车（黄灯3s）干线通车（绿灯15s）YNYNNYCHESHU0且 TIME_30=30? YN主程序基本框架流程图图 1.1 基本功能整体设计流程图交通灯系统管理系统的设计 组长： 梅登 组员：陈冶 谢海龙 徐拓然22 2、功能实现、功能实现2.12.1 硬件设计硬件设计在题目的要求下，用实验板上的四片 82
5、55 的三色 LED 数码管来实现交通 灯的仿真并显示计时。LED 数码管与各路口路灯的对应情况如下表 1表 1 三色 LED 数码管对应各路口的情况 L1L2L3L4L5L6L7L8支 线 (左)支 线 (右)干 线 (上)干 线 (下)人 行 1 (主上)人 行 2 (主下)人 行 3 (支左)人 行 4 (支右)用实验板上的开关模拟支线车流量和人流，各开关的对应情况如下表 2表 2 开关代表的功能 开 关K1K2K3K4K5K6K7K8 对应 功能支线车 辆数支线车 辆数支线车 辆数支线车 辆数支线车 辆数支线车 辆数支线车 辆数人行道 按键用 8254 来实现 1 秒定时中断功能，其中
6、 0 口工作在方式 3，产生 1HZ 的方 波以此作为 8259-IRQ0 的中断请求输入信号，并通过设置变量实现定时和计数 功能。8255A 口作为开关的输入口、B 作为定时启动信号的输出口、C 口中 PC7 连接蜂鸣器、PC6 连接发光二极管 Q-D0，8255、8254 与 8259 端口对应连 接如图 2.1D1D034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RESET35CS6PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC1
7、15PC216PC317PC413PC512PC611PC710U18255AIR018IR119IR220IR321IR422IR523IR624IR725INT17INTA26CS1WR2RD3A027SP/EN16D0.7CAS0.2U28259接接CPU的的AD0-7OFFON1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9DSW1拨盘开关GATE01GATE12GATE23CLK04CLK15CLK26OUT29OUT18OUT07CS10U38254_MEDALCS10R1VDDR1VDD蜂鸣器D1R1VDD47KCS3(340H)CS2(320H)CS1
8、(300H)计计算算机机硬硬件件课课程程设设计计硬硬件件电电路路接接口口示示意意图图k1 k2 k3 k4 k5k7k8k6图 2.1 硬件连接图交通灯系统管理系统的设计 组长： 梅登 组员：陈冶 谢海龙 徐拓然32.22.2 软件设计软件设计按照硬件定义的要求，题目要求的各功能分别如下： （1） 主程序的设计流程图 在主程序中，首先是初始界面的显示，然后用软件方式在 PC 机上实现路 面的模拟，用 8255 实现输入输出，8254 实现 1 秒定时中断功能和定时、计数 功能，再次根据实际情况实现不同情况下的三色数码管显示情况，并在板上实 现。 交通灯系统管理系统的设计 组长： 梅登 组员：陈
9、冶 谢海龙 徐拓然4开始初始（8254/8255/8259/三色LED/填装中断，开中断)路面状态STA1（此时不倒计时,GEWEI SHIWEI均为0,即TIME0=0）调用CLOR_LED显示（此时为 干线通车正常状态）TIME_15=0， 扫面按键按下？CHESHU=4?NN路面状态STA4(干线通车结束 过度状态，干线黄灯3s)开关扫描，调用CAR_NUM调用DINGSHI（TIME0=3, 启动定时器）调用CLOR_LED （TIME0=3,）TIME_3=1?NYY TIME_3=0，BAOJING=0， CHESHU=0CHECHA=0，路面状态 STA3(支线通车状态，支线绿灯15s)调用DINGSHI（TIME0=15, 启动定时器）调用CLOR_LED （TIME0=15,）TIME_15=1?NCHECHA=1?报警NYTIME_15=0，路面状态 STA5(支线通车结束过度状 态，支线黄灯3s)调用DINGSHI（TIME0=3, 启动定时器）调用CLOR_LED （TIME0=3,）TIME_3=1?NY路面状态STA1(干线通车 状态，干线绿灯15s)调用DINGSHI（TIME0=15, 启动定时器）调用C
