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1、XXXXXX电子信息工程学院课程设计报告交通灯综合控制设计人：XXX专业：电子信息工程班级：电子班学号：指导教师：二零一 X年X月1设计目的及要求41.1设计目的41.2设计要求41.2. 1 交通灯控制41.2.2 计吋51.2.3紧急情况51.2.4程序设计52设计原理及方案72.1课程设计总体方案72. 1. 1 设计思路72.2课程设计原理72.2. 1系统工作原理72.2.2系统工作状态83硬件设计103.1硬件总体设计103.2交通灯敁示模块113.3计数显示模块123.4开关模块134软件设计144.1程序流程144.2交通灯模拟敁示154.3定时器及中断设计154.4 外中断设
2、计165系统调试185.1硬件调试185. 1. 1电源调试185. 1. 2 Emulator 调试185. 2软件调试211软件设计215.2.2程序运行235.3系统下载246结论分析及体会257参考文献261设计目的及要求1.1设计目的熟悉使用ICHEK-F2812-AE评估板控制ICETEK-CTR上交通灯的方法。练习自主独立的设计，实现理论和实践的统一，提高 自我动手能力。掌握TMS320F2812DSP定时器的使用和编程。掌握TMS320F2812DSP外中断的使用和编程。学复杂控制程序设计思路。利用DSP开发环境CCS C2000对源程序文件进行编译、链接、 装载调试，以完成基
3、本的DSP项H文件设计。通过此次课程设计，学习DSPF2812芯片的I/O端口控制方法， 熟悉字模的简单构建和使用，熟悉掌握在DSP软硬件环境卜*的程 序开发流程，达到学以致用的H的。1.2设计要求4. 1交通灯控制要求：利用ICETEK-EDU实验箱提供的设备，设计模拟实际生活中十字 路U交通灯控制的程序。要求如卜*:交通灯分红黄绿三色，东、南、西、北各_组，用灯光信号实现 对交通的控制：绿灯信号表示通行，黄灯表示普告，红灯禁止通行，灯光闪烁表示信号即将改变。计时显示：8X8点阵显示两 位计数，为倒计时，每秒改变计数显示。正常交通控制信号顺 序：正常交通灯信号自动变换（1）南北方向绿灯，东两
4、红灯（20秒）。南北方向绿灯闪烁3次,东两红灯（6秒）。（3）南北方向黄灯，东西红灯（4秒）。（4）南北方向红灯，东西方向绿灯（20秒）。（5）南北方向红灯，东两方向绿灯闪3次（6秒）。南北方向红灯，东两方向黄灯（4秒）。（7）返回（1）循环控制紧急情况处理：模仿紧急情况（重耍车队通过、急救车通过等）发 生时，交通警察手动控制（1）当任意方向通行剩余吋间多于10秒，将吋间改成10秒。（2）正常变换到四面红灯（20秒）。（3）直接返回正常信号顺序的卜一个通行信号（跳过闪烁绿灯、 黄灯状态）。1.2.2计时要求：使用TMS320VC5416DSP片上定吋器，定吋产生吋钟计数，再 利用此计数对应具体
5、时问。1.2.3紧急情况要求：利用ICETEK-CTR上键盘产生外中断，中断正常信号顺序，模拟 突发情况。1.2.4程序设计要求根据设计要求，由于控制是由不同的各种状态按顺序发生 的，我们可以采用状态机制控制方法来解决此问题。这种方法是：首先列举所有可能发生的状态；然后将这些状 态编号，按顺序产生这些状态；状态延续的时问用程序控制。对 于突发情况，可采用在正常顺序的控制中插入特殊控制序列的方 式完成。时钟计数：采用250ms 次中断进行累加计数。表格1状态编号态状灯号义定态状数结 (!+间 间时悄馳一束 保fi.计数显示灯西东灯绿匕RSneeGrNss.utat dse9)51i，o601x秒
6、20-020-2西东烁闪灯绿北幻南红REwsha1EsNsutat dse3)811601A42秒6o3幻西东幻黄匕削EwwoTiYeNss.utadtes R9)911481A，61xz(秒4204灯黄两东灯北割1YeEwedRsNsutaw to s 1)z51120026IX/(秒4205灯绿西东灯红就erGlEwdeRNss.utat n se，61i2 170 5 6 7 13秒201i20-6灯 绿 曲东烁，闪幻红北aTxFwEdeRNss.utat h s s)/993763(24,秒6o7幻黄.曲东幻红北削IXeVYEdeRNss-utawtoSI)z51A4o4061xzzl
7、秒4208灯红西东，灯黄匕刺Ewow11YesNsutad te s R)/34，6114，6秒420氺灯红西东，灯红匕IdHosutaSt9)511，o，601x秒201i20-其中，止常顺序每112秒（计数值448）为一个循环，状态 为非顺序状态。这样，只要根椐计数值就讨确定当前状态，根据状态再分情 况处理。对于计数显示，当处于状态1、5、*中时需要进行倒计时， 需计算在此状态中的计数值增量，根据增量判断是否更新计数2设计原理及方案2.1设计总体方案2.1.1设计思路根据DSP的硬件中断、定时器、I/O访问的原理。用定时器 定时，用1/0 口控制红绿黄灯的幵关，用硬件外部中断模拟急救 车的
8、到达。宥急救车到达时，两向为全红，以便让急救车通过。 急救车通过后，交通灯恢复硬件中断前的状态。触发开关（红色 按纽）为中断申请，表示有急救车通过。在实验箱上交通灯模块 由高8位数据线控制：南北红灯D9、D11为高，南北黄灯D9、D11、 D13、D15为高，南北绿灯D13、D15为高，东西红灯D8、D10为 高，东西黄灯由D8、DIO、D12、D14为高，东西绿灯D12、D14 为高。交通灯模块的T/0地址：0x5008h2.2课程设计原理2. 2. 1系统工作原理本设计硬件由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块 和紧急中断模块组成。信号灯受芯片中输出高低电平的控制。当 锁存器I/O U
9、输出为高电平吋，他所驱动的信号灯即发光二极管 就会亮起来。定时模块采用硬件定时和软件定时和结合的方法， 用DSP定时/计数器定时100ms,再用软件计时实现所需的定时。 发光二极管模块由DSP控制发光二极管来实现。数码管显示模块 由实验平台上的UW显示模块实现。紧急中断模块是由单脉冲发 生单元和DSP中断控制器组成。木次设计中东两南北路U的红灯均亮1秒，信号灯丌始工作，东西红灯亮20秒，在东西红灯亮 的同时，南北绿灯亮20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，绿灯闪 亮的周期为2秒（亮1秒，火1秒）。绿灯闪亮3次后火，东西黄 灯亮并维持4秒。到4秒吋，东丙黄灯灭，东两红灯亮，同吋南 北红灯灭，南北绿灯
10、亮。东两红灯亮维持20秒，南北绿灯亮维 持20秒，到20秒时，南北绿灯闪亮3次后灭，南北黄灯亮，并 维持4秒。到4秒时，南北黄灯灭，南北红灯亮，同时东西红灯 火，东西绿灯亮。紧接着开始第二周期的动作，以后周而复始的 循环。2.2.2系统工作状态 系统工作状态状态一：南北绿灯、东西红灯，延时20秒，20秒盾南北绿 灯闪3次，东西红灯延吋6秒；如图所示 00图2. 1状态一状态二：南北黄灯、东西红灯，持续6秒;阁2. 2状态二状态三：东西绿灯、南北红灯，延时20秒，20秒盾东西绿 灯闪3次，南北红灯持续6秒；00嚳图2. 3状态三状态四：东西黄灯、南北红灯，持续6秒;0 0 阁2. 4状态四状态五
11、：紧急状态卜*东西南北均亮红灯;AII00眷00图2. 5状态五3硬件设计3.1硬件总体设计1根据设计要求，由于控制是由不同的各种状态按顺序发生 的，我可以采用状态机制控制方法来解决此问题。这种方法是:首 先列举所有可能发生的状态；然后将这些状态编号，按顺序产生 这些状态；状态延续的时间用程序控制，对于突发情况，可采用 在正常顺序的控制中插入特殊控制序列的方式完成。2突发事件设置，在实际交通过程中会出现突发状况，比如 说有救护车或者110紧急车要通过，此吋就可以通过小键盘进 行突发状况模拟。通过按键进入到中断服务子程序，和当于原来 先要通过的车辆在突发状况来了以后就要先让紧急车辆通过。原 理框
12、图如图3.1所示。JTAORS232IMS320F28i2PGFAJTAGPORT片上资源：主频:50MHzADRAM-12SK*!6bitFLASH128*!6bitCAN驱动SRANi64iei6bit扩展DSP引脚C?LDLEDCAN驱动4个用户可控开关翻0:0?：图 3. 1 ICETEK-F2812-AE 原理框图3.2交通灯显示模块利用ICETEK-CTR上的一组发光二极管（共12只，分为东西 南北四组、红黄绿三色）的亮灭实现交通信号的模拟。 TMS320F2812 DSP冇最多56个专门的通用输入输出管脚。这些通 用输入输出管脚通过专用寄存器可以由软件控制，比如指定输 入、输出以
13、及输出值等。通过ICETEK-F2812-AE评估板的插座， 扩展板（通用输出/控制模块ICETEK-CTR）将板上的一个指示灯 和DSP的一个通用输入/输出管脚直接相连。这个管脚为PWM12, 口J*以设置成通用输入/输出管脚使用。扩展原理如图3. 2所示。u图3. 2发光二极管设计原理3.3计数显示模块计数敁示采用放光二极管兄示阵列兄示。TMS320F2812 DSP 的存储器扩展接口 (EM1E)用来与大多数外围设备进行连接，典 型应用如连接片外扩展存储器等。这一接口提供地址线、数据线 和一组控制线，ICETEK-F2812-A评估板已将这些扩展线引到Y板 上的扩展插座上，供扩展使用。发光二极管显示阵列由扩展端口 控制，EM1E接口的两个寄存器提供具体控制。原理阁如阁3.3 所示。图3. 3计数显示原理3.4开
