浅析基于的交通灯控制系统设计

1、浅析基于8086的交通灯控制系统设计闫妍 辽宁石化职业技术学院 121002 摘要：经济的高速发展以及城市交通的拥挤现状，为了更好的满足市民的出行需求，交通灯的智能化对提高城市的通行能力是十分重要的。本文对基于8086的交通灯控制系统的模式以及电路设计进行了简单的介绍，在PROTEUS环境下进行了三种方案的电路设计，同时采用EMU8086软件完成了系统软件设计，通过PROTEUS进行了系统仿真，并对比了三种方案设计的优缺点。关键字：交通灯，控制系统，电路设计一、城市交通堵塞的危害随着我国经济的发展，以及城市人口的增多，为了满足居民的出行要求，居民的机动车持有总量逐年升高。随着机动车辆的增加，城

2、市交通问题越来越严重，交通拥挤等问题给市民出行带来了很大的困扰。 由于交通堵塞，不得不使居民的通勤的时间增长，这样一来，人们用于工作的时间就大大减少了，不仅如此还造成了驾驶人员的额外经济损失。驾驶人员在不好的路况下就会感到愤怒及烦躁，对驾驶人员的健康也是不利的。由于在塞车时引擎仍然是出于运转中的，并且是持续小号燃料的，并且由于道路拥挤，在行驶途中车辆会经常刹车、加速等，就会造成燃料耗费的增加，所以交通堵塞不仅造成了能源的浪费，同时也是污染空气凶手之一。由于尾气排放增加，致使都会区的生活品质降低，使市区居民开始逐渐向郊区转移。所以对城市路网的通行能力进行提高，实现科学化管理道路交通，保证城市交通

3、的安全便捷以及高效畅通已经成为了政府的重点问题。 本文通过使用8086微处理器，可以通过3中方式实现对交通灯的控制，同时使用了PROTEUS仿真进行了模拟仿真，从微处理器的角度提出了一个解决堵塞问题的新方法，并且对定时以及中断功能在交通灯控制系统中的重要性进行了说明。2、 交通灯控制系统分类 根据信号控制原理交通控制系统可以分为3类：1、定时控制。根据时段的不同，定时系统又包括：单时段定时与多时段定时控制。所谓单时段定时是指每天只在指定的一个配时方案下工作（该方案是该路段下的历史交通数据计算出的）；而多时段定时控制就是在一天中，该系统能在多个时段的按照多种不同的配时方案进行交通灯的控制。 2、

4、感应控制 感应控制是通过路面上的检测器对该路段的交通流信息进行获取，这样不仅仅使得控制系统的准确性得到了保证，同时也保证了指挥的合理性。 3、自适应控制 自适应控制系统包括实时交通信号模拟系统以及配时参数实时选择系统。三、PROTEUS+8086+EMU8086模式PROTEUS是电子设计自动化领域中一款功能非常强大的软件，使用该软件可以完成电路仿真到PCB制版的系列工作。INTEL8086是是16微处理器中比较典型的一种处理器，由于它是采用地址数据分时复用的工作方式，这就使得引脚设计个数得以简化了。EMU8086-MICROPROCESSOREMULATOR包括原始编辑器、组译器、反组译器以

5、及一个虚拟PC，在汇编语言编辑、编译、调试方面具有非常出色的表现。有部分人认为，汇编语言的应用范围有限，因此不能对它的重要性正确的认识。汇编语言对于计算机科学技术是非常重要的，是不能不学习的。学习好汇编语言能更快更好的操作计算机系统，也是实现计算机对硬件控制的唯一语言。本文通过PROTEUS仿真，实现了共三种类型的交通灯控制：基于硬件定时和软件查询方式的交通灯控制解决方案，基于软件定时的交通灯控制解决方案以及基于硬件定时和中断控制方式的交通灯控制解决方案。四、交通灯控制系统设计 设计一套8086的微处理器系统，东西南北四个方向的交通灯系统的设计通过8255并行接口来实现。每个方向上包括红、黄、

6、绿三种模式。例如一个十字路口上，1、3为南北，2、4为东西。第一种状态为：1、2、3、4全是红灯；第二种状态为1、3绿，2、4红；第三种状态为第二种状态为1、3黄，2、4红；第四种状态为1、3红，2、4绿。在初始状态，状态1在0.5s后切换为状态2，状态2持续7s，切换状态3闪烁持续3s至4，依此规律类推。图1、十字路口简图 使用8086CPU为主控芯片。为了满足系统的设计要求，我们选用了最小模式系统，74LS373为输出锁存器，能够锁存CPU输出的地址信息，这样就能满足数据地址线的分时复用，并且考虑到CPU总线的负载能力，需要使用74LS245双向数据总线收发器来使得数据总线的驱动能力增强，

7、以对与CPU连接的数据总线的输入和输出进行提供。LED交通灯的并行输出控制端是8255并行可编程接口芯片，其输出设备显示是红绿黄三色二极管LED灯，通过设备显示可以实现对双向交通灯的控制。8253是一种常用的定时器以及计数器，可以实现硬件的定时；8259A是中断控制器，当外部有终端请求时它能够进行接收。中断、定时在交通控制中是非常重要的。方法1：基于软件定时的交通灯控制。其流程图见图2：图2、方法一的程序流程图方式2：基于硬件定时和软件查询方式的交通灯控制。在这种方式下的定时比较精确，定时0.5s以及对输入的查询的程序为图3所示。图3、方式2的子程序 方式3：硬件定时以及中断控制方式。其定时较精确，中断程序代码如图4图4、中断程序代码五、结语通过对以上三种方式的对比，方式1对交通灯控制采用软件定时，不仅不精确同时微处理器的工作效率比较低下；方式2下的精确度虽然有所提高，但是其工作效率依然比较低；方式3下不仅仅提高了其定时精度，同时极大提高了微处理器的工作效率以及对异常事件的反应能力，非常适用于交通灯控制系统。参考文献：1 崔凤英. 基于视频的车流量检测算法研究D.