《交通灯设计模板.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交通灯设计模板.doc（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、交通灯设计一、课题介绍 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，通常要么东西、南北两方向各50秒；要么根据交通规律，东西方向60秒，南北方向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状况是十分复杂的，是高度非线性
2、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。 本次课程设计采用定时加中断控制的方式进行
3、,对两个方向车辆的通行时间分别计时,可随意进行更改双向的通行时间。二、实验目的 了解交通灯管理的基本工作原理 熟悉8259A中断控制器的工作原理和应用编程 熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用 熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程，掌握利用软硬件相结合定时的方法 掌握多位LED显示问题的解决 三、实验内容 本次课程设计的内容为交通信号灯的实时控制和管理。具体要求如下：灯的状态状态DRDG红01绿10黄00灭11十字路口交通灯状态DR4DR3DR2DR1DG4DG3DG2DG1全红00001111东西绿南北红01101001东西黄南北红00001001东西红南北绿10010110
4、东西红南北黄000001101东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟；21分钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。在南北方向亮红灯期间，在2位数码管上显示计数值（每秒减1），从65减为0。3东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟；4南北方向放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。5南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，再转为东西方向车辆放行1分钟。如此循环重复。四、芯片8255A8255A功能：8255内部包
5、括三个并行数据输入/输出端口，两个工作方式控制电路，一个读/写控制逻辑电路和8位总线缓冲器。各部分功能概括如下：（一）端口A、B、CA口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。B口：是一个8位数据输入/输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。C口：是一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器（输入不锁存）。通常A口、B口作为数据输入/输出端口。C口作为控制/状态信息端口，它在“方式控制字”的控制下可分为两个4位端口，每个端口有一个4位锁存器，分别与A口、B口配合使用，作为控制信号输出或状态信息输入端口。（二）工作方式控制电路工作方式控制电路有两个，一个是A组
6、控制电路，另一个是B组控制电路。这两组控制电路具有一个控制命令寄存器，用来接受中央处理器发来的控制字，以决定两组端口的工作方式，也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或者按位置“1”。A组控制电路用来控制A口和C口的上半部分（PC7-PC4）。B组控制电路用来控制B口和C口的下半部分（PC3-PC0）。（三）总线数据缓冲器总线数据缓冲器是一个三态双向8位缓冲器，作为8255与系统总线之间的接口，用来传送数据、指令、控制命令以及外部状态信息。（四）读/写控制逻辑电路读/写控制逻辑电路接受CPU发来的控制信号RD、WR、RESET、地址信号A1-A0等，然后根据控制信号的要求，将端口数据读出，发往
7、CPU，或者将CPU送来的数据写入端口。工作方式0：基本的输入/输出工作方式。在这种方式下，三个端口都可以由程序设置为输入或输出，没有固定的用于应答的联络信号.其基本的功能可概括如下：1、可具有两个8位端口（A、B）和两个4位端口（C口的上半部分和下半部分）。2、任何一个端口都可以设定为输入或者输出，各端口的输入、输出可构成16种组合。3、数据输出时可以锁存，输出时不锁存。按照方式0工作时，CPU可以通过简单的传送指令对人以一个端口进行读/写，这样各端口就可以作为查询式输入/输出接口。按照查询方式工作时， A口、B口可作为两个数据输入/输出端口，C口的某些位可作为这两个端口的控制/状态信号端。
8、工作方式1：选通式输入/输出工作方式。在这种工作方式下，选通信好于输入/输出数据一起传送，由选通信号对数据进行选通。其基本功能可概括如下：1、三个端口分为两组，即A组和B组。2、每一组包括一个8位数据端口和一个4位的控制/状态端口。3、每一个8位数据端口均可设置为输入或者输出，输入端均可锁存。4、4位端口作为8位数据端口的控制/状态信号端口。工作方式2：A口除了工作方式0、1之外，还有工作方式2。按照方式2工作时，A口称为双向数据总线端口，既可以发送数据，又可以接收数据。其主要功能可概括如下：1、有一个8为双向数据输入/输出端口（A）和一个5位控制信号端口（C）。2、输入、输出均可锁存。3、5
9、位控制信号端口（C）作为8位双向数据输入/输出端口A的控制/状态信号端口。4、工作方式2只适合于A口。五、交通信号灯实时控制和管理的总体设计（一）、 芯片选择及端口选择 1用实验系统8255A实现对信号灯的控制（所用端口自定）；2位数码显示用8255A实现控制。 2. 用实验系统8235的计数器2定时向实验系统主片8259A的IRQ7请求中断，以实现要 求的1分钟、5秒钟和20秒的定时。 实验系统8235的计数器2的CLK2接OPCLK，频率为1.19318MHZ；GATE2已接 +5V； 定时采用软硬件相结合的方式实现。 用实验系统的发光二极管模拟红绿灯。 注：8259A的端口地址为：218
10、H、219H 8255A的端口地址为：端口A-200H、端口B-201H、端口C-202H、控制端口-203H（二）、实验电路（三）、设计思想 设计数器0的计数初值为25000，由于CLK0接脉冲信号，频率为2.5MHZ，所以每10ms中断一次。利用CX对不同的状态时间计数，用来实现计数器0对1分钟，20秒钟，5秒钟的定时。中断子程序分为数码显示刷新部分和红绿黄灯各种状态切换部分。每进入中断即刷新LED显示。用对于东西车道和南北车道黄灯闪烁利用标志位判断实现，满足比较条件就暗，不满足条件就亮8255A的原理图：十字路口交通灯的端口：200H十字路口交通灯的控制字：80H（四）设计流程图六、实验
11、环境及条件PC机器 导线3.微机原理及接口技术试验箱七、源程序清单本次设计中，选用8235的计数器0定时向实验系统主片8259A的IRQ0请求中断。设置8253的计数器0每10ms请求一次中断，工作于模式3；8255的A端口控制交通灯。部分示列程序如下D1 EQU 10HD2 EQU 200HDATA SEGMENTPB DB ?DATA ENDSSTACK SEGMENT STACKSTA DW 50 DUP(?)TOP EQU LENGTH STASTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: PUSH CS POP DS MOV DX
12、,203H ;设置为全输出 MOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,200H MOV AL,11 OUT DX,AL ;清LED MOV DX,200H ;全红 MOV AL,0FH OUT DX,AL MOV BX,7fH CALL DLYBG: MOV AL,01101001B ;南北红,东西绿 OUT DX,AL MOV BX,D2 CALL DLY MOV CX,03HXH1: OR AL,06H ;绿灭 OUT DX,AL MOV BX,D1 CALL DLY AND AL,69H ;绿亮 OUT DX,AL MOV BX,D1 CALL DLY LOOP XH1 AND AL,09H ;东西黄 OUT DX,AL MOV BX,D1 CALL DLY MOV BX,D1 CALL DLY MOV AL,10010110B ;南北绿,东西红 OUT DX,AL MOV BX,D2 CALL DLY MOV CX,03XH2: OR AL,09H ;绿灭 OUT DX,AL MOV BX,D1 CALL DLY AND AL,96H ;绿亮 OUT DX,AL MOV BX,D1 CALL DLY LOOP XH2 AND AL,06H ;南北黄 OUT DX,AL MOV BX,D1
