交通灯控制系统的设计(9页).doc

《交通灯控制系统的设计(9页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交通灯控制系统的设计(9页).doc（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

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： 12电气3班 学生姓名： 崔 志 刚 学生学号： 20122340910 指导教师： 宋 莹 成 绩： 二一五 年 六 月 十 六 日 交通灯控制系统的设计 20122340910 崔志刚摘要 十字交叉路口的红绿灯控制系统是控制东西走向和南北走向的红绿灯状态和转换顺序，确保交通安全和道路畅通，因此设计一个合理的控制系统就显得尤为关键。此设计是基于8086 CPU的基础上结合并行接口8255A芯片实现的。我们设置4个路口的红灯和绿灯亮灭，包括红绿灯切换时，中间黄灯的闪烁。1. 设计目的 1）加强对8086 CPU和825

2、5A并行接口的工作方式和应用；2）了解十字路口交通灯控制系统的控制规律；3）充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、模块化编程等多项认识；4）会用Protues软件画出最小模式的控制电路；5）能够在Masm集成实验环境下编写出程序并加载到Protues的控制电路中，实现交通灯控制系统的调试结果正确运行；6）完成交通灯控制系统的设计报告。2. 设计要求 图1 十字路口交通灯1）交通灯控制系统接收到启动信号时，信号系统开始工作，且先南北绿灯亮，东西红灯亮。当启动开关关断后，信号灯都灭。2）南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，南北绿灯亮维持15秒之后，黄灯闪烁5秒，红灯亮，东西方向绿灯亮15秒，接着

3、黄灯闪烁5秒，之后红灯亮。3）周而复始，维持下去。4）A口低4位接绿灯，高4位接红灯，B口高4位接黄灯，绿灯亮20秒，黄灯闪烁5次。 3. 设计思路 交通灯控制系统在东西南北方向分别有放置3个发光二极管，代表红绿黄3种颜色的灯。启动按钮后，先是南北方向的绿灯会变亮并维持15秒，对应东西方向的红灯也会亮，只能限制单方向的通过。南北方向绿灯亮15秒之后，黄灯会闪烁5秒之后熄灭，变成红灯亮，此时禁止通行。对应的东西方向绿灯会变亮，亮15秒之后，黄灯闪烁5秒，之后红灯变亮，由此循环往复，交通灯控制系统就算合理的设计好了。通过8255A的端口A和B口高4位控制共阳极的发光二极管，要想南北绿灯亮，东西红灯

4、亮，就将相应的端口送二进制数0，不亮的送1。而绿灯的量的时间可以通过相应的延时程序设置。延时时间可根据要求，另黄灯的闪烁次数也可直接通过程序设计。8086最小模式电路图中的74LS138的输入A、B、C分别接地址线、，其中i=5,j=8,k=11。8255芯片的片选信号接74LS138的输出，其中2。根据自己的学号10，根据设计要求用自己的学号除以8，商1余2，从而8255芯片的片选信号接74LS138的输出IO2。74LS138的输入A、B、C分别接地址线A11，A8 ，A5。 图2 74LS138接线引脚图A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0控制字1

5、0000001000001108106H10000001000000008100H10000001000000108102H10000001000001008104H端口地址如下： 表1端口地址4仿真电路4.1 8086 CPU原理 8086是Intel系列的16位处理器，它有如下特点：1） 指令系统功能齐全，各类指令共100多条；2） 多种寻址方式，适用于高级语言中的数组和记录等数据结构形式；3） 20位地址线，存储器寻址范围可达1MB存储空间；4） 16位I/O端口地址，I/O接口寻址64K；5） 具有较强的中断处理能力；6） 具有管理和响应DMA操作的能力；7） 可实现多处理器协调和管理

6、总线的能力。4.2.1 8255A 工作原理Intel 8255A是一种功能完备的通用性并行接口，它的基本功能如下：1） 具有3组共24条独立的输入/输出引脚，每条引脚可编程控制；2） 具有简单输入/输出、可选择单向和双向输入/输出3种可选择的工作方式；3） 可实现与CPU之间的直接、查询、中断、DMA 4种数据传输方式；4） 输入与输出电平与TTL电平兼容；5） 单一电源5V,双列直插式的40引脚电路。4.2.2 8255A芯片引脚8255A的引脚如图所示，分为数据线、地址线、读/写控制线、输入/输出端口线和电源线。D7-D0（输入/输出）-双向数据线，与系统数据总线相连接，CPU通过它向8

7、255A发送命令和数据，8255A也通过它向CPU回送数据、状态。RESET（输入）复位信号，低电平有效，它清除控制寄存器和置所有端口为输入方式；CS（输入）片选信号，低电平有效，它启动CPU与8255A之间的数据交换；RD（输入）读信号，低电平有效，它控制8255A送出数据或状态信息至CPU；WR（输入）写信号，低电平有效，它控制把CPU输出的数据或命令信号写到8255A；A1,A0（输入）端口地址选择线，用来选择3个数据端口和控制字寄存器。图4 8255A芯片引脚图 4.2.3 8086系统硬件接线图 图5 8086最小模式4.2.4发光二极管1）在画发光二极管的时候，要区分二极管阴极和阳

8、极的方向，不能掉乱，否则二极管会不亮。2）二极管和电阻连接完之后，需将电阻的阻值改为100欧姆。图6 Protues软件二极管连接图5. 程序设计程序如下：CODE SEGMENT ASSUME CS:CODEIOCON EQU 08106HIOA EQU 08100HIOB EQU 08102HIOC EQU 08104HSTART: MOV DX,08106H ;初始化8255A MOV AL,080H OUT DX,AL MOV DX,IOB ;设置PB端口地址 MOV AL,0FFH ;4个路口黄灯灯全灭 OUT DX,AL MOV DX,IOA ;设置PA端口地址 MOV AL,0F

9、H ;4个路口红灯全亮，绿灯全灭 OUT DX,AL CALL DELAY1 ;延时IOLED0: MOV DX,IOA ;设置PA端口地址 MOV AL,010100101B ;南北绿灯亮，东西红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY1 CALL DELAY1 MOV AL,010101111B ;南北绿灯灭 OUT DX,AL MOV CX,5IOLED1: MOV DX,IOB ;设置PB端口地址 MOV AL,011110101B ;南北路口黄灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV AL,0FFH ;南北路口黄灯灭 OUT DX,AL CALL DELAY2

10、LOOP IOLED1 MOV DX,IOA ;设置PA端口地址 MOV AL,00FH ;4个路口红灯全亮 OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV AL,001011010B ;南北红灯亮，东西绿灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY1 CALL DELAY1 MOV AL,001011111B ;东西绿灯灭 OUT DX,AL MOV CX,5IOLED2: MOV DX,IOB ;设置PB端口地址 MOV AL,011111010B ;东西黄灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV AL,0FFH ;东西黄灯灭 OUT DX,AL CALL DELAY

11、2 LOOP IOLED2 CALL DELAY2 JMP IOLED0DELAY1: PUSH AX PUSH CX MOV CX,0030HDELY2: CALL DELAY2 LOOP DELY2 POP CX POP AX RETDELAY2: PUSH CX MOV CX,8000HDELA1: LOOP DELA1 POP CX RETCODE ENDS END START 6 设计总结在这次课程设计中，使用了8086系统和8255A可编程并行接口来实现一个完整的十字路口交通灯控制系统，我通过课本所学知识和实验课程相结合，并查阅资料，掌握了汇编语言编程的指导思想，让自己更进一步的了

12、解编译程序的流程，调试，并能够在8086最小模式下画出硬件接线图，还要把引脚和端口地址配套相连接，不能接错，否则无法完成，通过课程设计让我更进一步的掌握了芯片的功能，以及引脚的作用，通过查阅文献资料熟悉常用电子元器件的类型和特性，运用Protues软件对程序进行仿真调试。 在设计过程中，加强了我的动手能力，并能在出现问题后善于思考找出程序设计中的错误，例如：一开始程序运行后南北方向红灯熄灭后，对应的东西方向的绿灯应该变亮，而此时绿灯并没有正常响应，通过和同学之间沟通交流，再加上自己的思辨，把程序进行改进，再次运行时，交通灯就能正确的在不同位置合理运行，通过课程设计我收获最多的是遇到难题要客观冷静的分析，将理论结合与实际，提高了自己分析问题，解决问题的能力。自己更进一步的了解汇编语言程序设计在现实生活中的应用，最后感谢宋莹老师这学期为我们仔细清晰的讲解微机原理与接口这门课程和实验部分，让我们在课程设计中按部就班完成并正确调试完成。7. 参考文献张颖超，叶彦雯.微机原理与接口技术M.电子工业出版社-第 9 页-