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1、微机接口技术 课程设计说明书题 目 十字路口灯火控制系统设计（VI） 机械电子工程 系 机械电子 专业 班 学号 学生姓名 指导老师 完成日期 2009年12月28日2010年1月8日 湖南工程学院机械系 湖 南 工 程 学 院 课 程 设 计 任 务 书- - 设计题目：十字路口灯火控制系统设计（VI） 姓名 * 系别 机械系 专业 机械电子工程 班级 * 学号 * 指导 教研室主任 一、 基本任务及要求 1、设计任务 (1)硬件 扩展8031、74LS373、ROM、RAM、8279(显示)、74LS138、74LS273、7407 8255（基本I/O）；PC口接开关控制系统的启动/停止
2、；PO口接彩灯；扩展外部中断做应急控制 ，定时器T0(50ms)。 （2）软件 从左至右定位显示“行人通行时间 车辆通行时间 ” 控制程序。 环岛十字路口灯火控制系统（车通行绿、人通行黄）； 启动/停止、开关控制程序，启动时先屏1S问候语“HELLO”，停止黑屏、熄灯； 定时器T0初始化程序，基本时间10ms；应急控制程序，应急状态时闪烁红灯。 2、要求 （1）绘制硬件接线框图；绘制系统控制流程框图。 （2）撰写设计说明书（5-8千字），并附程序清单及其功能注释。 （3）控制程序必须调试通过。 二 、进度安排及完成时间 1、设计时间 二周（从2009年12月28日至2010年1月8日） 2、进
3、度安排 星期一 三布置任务；查阅资料；讲授相关知识；做相关实验 第17周： 星期四 设计硬件电路图；编写各功能子程序。 星期五 调试各功能子程序，并记录存在的问题与解决的方法。 第18周： 星期一 二 整理资料链接所有程序，进行总体调试。 星期三 四 按格式撰写设计说明书。 星期五 上交设计作业，文本文档打印稿及电子文档，并参加答辩。 目 录1 设计任务和要求11.1 设计任务11.2 设计要求11.3系统设计工作原理12 控制软件设计2 2.1 程序流程框图22.1.1 主程序流程框图22.1.2 中断服务程序流程框图3 2.2 主程序设计及其功能4 2.3 子程序设计及其功能42.3.1
4、8279初始化子程序42.3.2 倒计时显示子程序42.3.3 问候语显示程序42.3.4 中断应急程序43 控制电路设计7 3.1 硬件设计原理7 3.1.1 时间显示电路7 3.1.2 开关控制电路7 3.1.3 交通灯电路7 3.1.4 储存器扩展电路74 调试结果及说明8 4.1 硬件调试8 4.2 软件调试8 4.3 遇到的问题及解决方案8 4.3.1 遇到的问题8 4.3.2 解决方案85 系统功能及使用说明9 5.1 系统功能9 5.2 操作说明96 心得体会107参考文献11 附录1（系统电路原理图）12 附录2（程序清单）131 设计任务及要求1.1 设计任务（1）硬件扩展8
5、031、74LS373、ROM、RAM、8279（显示）、74LS138、74LS273、7407、8255（基本I/O）；PC口接开关控制系统的启动/停止；PO口接彩灯；扩展外部中断做应急控制，定时器T0（50ms）。（2）软件 从左至右定位显示“行人通行时间 车辆通行时间”控制程序；环岛十字路口灯火控制程序（车通行绿、人通行黄）；启/停止开关控制程序，启动时先1S问候语“HELLO”停止黑屏、熄灯；定时器T0初始化，基本时间10ms；应急控制程序，应急状态时闪烁红灯。1.2 设计要求（1）绘制硬件接线图；绘制系统控制流程框图。（2）撰写设计说明书（5-8千字），并附程序清单机其功能注释，（
6、3）控制程序必须调试通过。1.3 系统设计工作原理 设计环岛十字路口交通灯火控制系统所用的控制信号为2个双色LED灯，可显示红、黄、绿三种状态；车通行状态为车辆通行时间40S，人禁止通行，LED显示屏显示车辆通行的倒计时，双色灯1呈绿色，双色灯2熄灭。人通行为人通行时间为20S，车辆都禁止通行，LED显示屏显示人通行时间的倒计时，双色灯1呈黄色色，双色灯2绿色。在系统启动的时候需要判断8255的PC7处的开关是否处于启动状态，来决定是继续执行下面的程序还是继续等待。在系统的整个运行过程中要实现随时停止的功能，我们则在延时程序中设计，在延时程序中判断8255的PC口是否处于停止状态，如果不是则继
7、续执行下面的程序，否则进行清屏和熄灭所有交通灯的处理。应急处理采用的是扩展外部中断来实现的，响应外部中断，并做好保护现场的措施，闪烁红灯，中断返回，恢复现场。继续执行下面的程序。 2控制软件设计2.1 程序流程框图2.1.1 主程序流程框图开始初始化8279、8255、开放中断INT0熄灭交通灯，清除LED显示屏N开关开启？Y显示1S问候语“HELLO”状态1，黄灯亮，人行走Y计时，PC.7=0?NN状态1，绿灯亮，车辆通行Y计时，PC.7=0? 图12.1.2 中断服务程序流程框图中断入口保护现场交通指示灯亮绿灯延时20S交通指示灯熄灭延时15SNP3.2=1?Y恢复现场，恢复灯状态中断返回
8、 图22.2主程序设计及功能主程序满足的功能是：人通行状态时，车辆控制灯显示黄色时，行人控制灯显示绿色，同时LED数码管显示器显示人通行的20S倒计时；车辆通行状态时，车辆控制灯显示绿色，行人控制灯熄灭，同时LED数码管显示器显示车辆通行的40S倒计时；当有紧急情况发生的时候，通过拨动中断开关K2置为低电平使道路交通灯为红灯闪烁，禁止车辆和行人通行。2.3 子程序设计及功能 子程序包括：8279初始化程序、启动停止开关控制程序、倒计时显示程序、中断应急程序、显示问候语“HELLO”程序、硬件延时程序（基本时间10ms）、中断服务程序。2.3.1 8279初始化子程序 此系统8279初始化程序的作用是设置8279的工作方式、分频系数、清楚显示RAM。2.3.2倒计时显示子程序 此系统的两个倒计时程序分别为行人通行时间车辆通行时间进行倒计时，第7位和第6位显示行人通行倒计时20S；第1位和第0位显示车辆通行倒计时40S。2.3.3 问候语显示程序问候语显示程序时用来显示问候语“HELLO”。2.3.4中断应急程序 此系统采用的是外部中断INT0，在执行中断服务程序时要使交通灯闪烁红灯，在中断返回时能够恢复到原来的状态。其具体程序如下：INT0: ；INT0/中断服务程序PUSH ACC
