交通灯控制系统的设计

1、滨江学院微机综合实验课程设计设计课题：交通灯控制系统的设计专业班级：2012电气（2）班学生姓名：学生学号：指导教师：成 绩：二O五年六月十六日交通灯控制系统的设计摘要随着社会的发展 , 城市规模的不断扩大 , 城市交通成为制约城市发展的一大因素。 人口和 汽车日益增长， 市区交通也日益拥挤，人们的安全问题当然也日益重要。因此，红绿交通信 号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。 有了交通灯， 人们的安全出行也有了很大的保 障。自从交通灯诞生以来， 其内部的电路控制系统就不断的被改进， 设计方法也开始多种多 样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展， 电子

2、电路分析和设计方法有了很大的改进， 电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可 或缺的工具和手段， 这些都为交通灯控制系统的设计提供了一定的技术基础。 本课程设计运 用可编程并行接口芯片 8255A 作为扩展输出口， 通过十二个发光二极管来模拟进行交通灯的 燃灭管理， 并详细阐述了其工作原理、基本功能框图、关键设计技术及软件工作流程， 对选 用芯片的特点进行了分析，并最后进行了软件实现，达到了系统要求的功能。1. 设计目的1）模拟十字路口交通灯的变化规律。2）了解交通红绿灯控制的设计原理。3）掌握芯片 8086 的结构和芯片 8255A 的逻辑功能及使用方法。4）掌握Protues软件及Mas

3、m集成实验环境软件的运用。5）掌握一定的汇编语言知识，培养自己的动手操作能力。6）学习程序设计的基本思路和方法。2. 设计要求要求利用 8086、8255（和 8253）实现一个简易的十字路口交通灯显示系统，模拟 4个 路口红、黄、绿的亮灭和切换。十字路口交通灯如图 1所示， 8086 最小模式电路如图 2所 示。北：路口 1D1 D2 D3D10D11D12D4D5D6东:路口2D7 D8 D9南：路口 3图1十字路口交通灯（1 ）芯片端口的电路连接要求要求学号最后两位 X2 Xi（其中Xi表示学号最后一位，X2表示学号倒数第二位），8086最小模式电路图中的 74LS138的输入A、B C

4、分别接地址线 A、A、A。学号最后两位X2X1mod 8得到的商为m,余数为n，当m占3时，则A = An、Aj=Am卅、乓=Am书；当 m=0 时，则 A=Am 七、Aj= Am 七七、Ak =Amd3书 H3；当 口二1 时，则A =Am刊、 Am 4 3、Ak Am 4 33 ；当m = 2 时，则 Ai= Am 5、Aj Am 5 3、 Am5 3 3，转专业的学生，人5要求接反相器后再接到74LS138的E1端。8255芯片的片选信号 CS接74LS138的输出10，其中丨二余数n。（2）8255芯片A 口、B 口、C 口的要求学号为84号，A口低4位接红灯，B 口高4位接绿灯，C

5、口高4位接黄灯，绿灯亮 20 秒，黄灯闪烁8+6=14次8086最小模式电路图中的74LS138的输入A、B、C分别接地址线 A、Aj、A，其中i=10,j=11,k=12。8255芯片的片选信号 CS接74LS138的输出|0丨，其中1=4。21U1NMIRESETAD0.15READYA16.19INTA/QS1INTRALE/QS0HOLD/GT-BHEHLDA/GT0-DT/R/S-TESTDEN/S2NMIRDMN/MXWR/LOCKCLKM/IO/S0-2522243311934 027AD0.15AD16.19U2U4Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7/RD /WRAD0ADt-A

6、D2AD3AD4AD5AD6AD7AD8AD9AD10AD1TAD12AD13 14AD14 17AD15D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7OELE1718174HC373347 &1314U52A06AZ9A312 A4TOA5TO19A7D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7OELE34711174HC373U3ADl/4AD18/1AD1981417T8-1AD163112A85A969All1215A1316A1419aTD0Q0D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7OELE74HC3735Al7At89

7、At9住 /BHE15 -6 -T9A162图2 8086最小模式3. 设计思路考虑普通十字路口， 假设为东西南北走向，在四个方向上分别需要红、黄、绿三盏交通灯来控制，这样共需要12盏交通灯，如图1所示。考虑到东西走向、 南北走向分别一致， 即 东、西两走向相对应的交通灯信号相同可分别简化成一个灯，南、北走向的亦然。因此简化后，交通灯的控制可分东西向和南北向两组，每组可用红、黄、绿三个灯进行交通管理，所 以本方案要点是对六个交通灯进行控制。由于灯光控制只需要开、关两个状态，所以可以采用开关量实施控制。 开关量的输出可以采用 8255A的端口，由于开关量有6位，所以 采用8位端口，又因为灯光控制

8、不需要联络信号，所以按照方式0输出即可。各端口地址如表1所示Al5Al4Al3Al2A11A10AAAAAAAAAAo16进制PA10010000000000009000HPB10010000000000109002HPC10010000000001009004H控 制 端 口10010000000001109006H4. 仿真电路仿真电路如图3、4、5、6所示12rtE_D3IED10D4R10R7I二DM O05R8R11UED-YELLQWD12D6R12R9OBRM OAUO100LED-GREENv I LX I aLED-RE15!6100 uTlXTn10aIMr. I I-J

9、16 13R6100 uTEKTxt D9VtED-GREEN 打MaI1LED-HbfrsD2LEC-REDD11LEC-GREENinr4lEXT：k ID7LED-RED.ED-L£0W100I. lEXp .D8LED-图4图5图65. 程序设计东南西北红灯亮1东西绿灯亮，南北红灯亮延时20秒东西黄灯闪勺烁14下南北绿灯亮，东西红灯亮程序如下CODESEGMENTASSUMCS:CODEIOCON EQU9006HIOA EQU9000HIOB EQU9002HIOC EQU9004HSTART:MOVAL,080H ; 初始化 8255AMOVDX,IOCONOUT DX,

10、ALMOVAL,11110000B ; 四个路口黄灯灭MODX,IOC;设置PC端口地址OUT DX,ALMOVAL,00000000B;四个路口红灯全亮，绿灯全灭MODX,IOA;设置PA端口地址OUT DX,ALMOVAL,11111111BMOVDX,IOBOUT DX,ALCALL DELAY1 ; 延时IOLED0:MOVAL,10100000B; 东西绿灯亮，南北红灯亮MODX,IOB;设置PB端口地址OUT DX,ALMOVAL,00000101BMOVDX,IOAOUT DX,ALCALL DELAY1CALL DELAY1MOVAL,11110000BMOVDX,IOBOUT

11、 DX,ALMOVCX,14; 循环 14次IOLED1:MOVAL,10100000B;东西路口黄灯亮MODX,IOC;设置PC端口地址OUT DX,ALCALL DELAY2MOVAL,11110000B; 东西路口黄灯灭OUT DX,ALCALL DELAY2LOOP IOLED1MOVAL,11110000BMOVDX,IOB ; 东西绿灯灭OUT DX,ALMOVAL,00000000B ; 四个路口红灯全亮MODX,IOA;设置PA端口地址OUT DX,ALCALL DELAY2MOVAL,00001010B; 东西红灯亮，南北绿灯亮OUT DX,ALMOVAL,01010000B

12、MOVDX,IOBOUT DX,ALCALL DELAY1CALL DELAY1MOVAL,11110000B; 南北绿灯灭OUT DX,ALMOVCX,14; 循环 14次IOLED2:MOVAL,01010000B; 南北黄灯亮MODX,IOC;设置PC端口地址OUT DX,ALCALL DELAY2MOVAL,11110000B; 南北黄灯灭OUT DX,ALCALL DELAY2LOOP IOLED2MOVAL,00000000B; 四个路口红灯全亮MODX,IOA;设置PA端口地址OUT DX,ALCALL DELAY2JMP IOLED0DELAY1:PUSHAXPUSHCXMOVCX,0040HDELY2:CALL DELAY2LOOP DELY2POPCXPOPAXRETDELAY2:PUSHCXMOVCX,08000HDELA1:LOOP DELA1POPCXRETCODEENDSEND