微机接口ppt课件第10章课程设计-交通灯控制系统.ppt

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1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术作者：徐建平作者：徐建平 成贵学成贵学 第第10章课程设计章课程设计-交通灯控制系统交通灯控制系统n了解了解交通灯控制系统的基本工作原理交通灯控制系统的基本工作原理n掌握掌握多个接口芯片的综合应用多个接口芯片的综合应用n掌握掌握模拟交通灯控制的实现方法模拟交通灯控制的实现方法n掌握掌握接口控制电路的硬件和软件设计接口控制电路的硬件和软件设计引引 子子n十字路口的交通信号灯控制是保证交通安全和十字路口的交通信号灯控制是保证交通安全和道路通畅的关键。道路通畅的关键。n目前，大多数交通信号灯都采用自动切换的方目前，大多数交通信号灯都采用自动切换的方式进行控制，即式

2、进行控制，即“绿灯绿灯黄灯黄灯红灯红灯”的进行的进行循环切换，且转换间隔是固定的。循环切换，且转换间隔是固定的。n本章课程设计采用本章课程设计采用8255A8255A和和8253A8253A等接口芯片，等接口芯片，对两个方向的交通信号灯分别计时，并模拟交对两个方向的交通信号灯分别计时，并模拟交通灯进行控制。通灯进行控制。10.1 任务与要求n某十字路口的交通信号灯设置如图10-1所示，南北方向和东西方向各有两组交通信号灯，每组有红黄绿三个灯。n南北方向的同色灯连在一起，东西方向的同色灯连在一起。交通灯控制系统启动后，对信号灯的控制交通灯控制系统启动后，对信号灯的控制要求如下：要求如下：南北方向

3、的红灯和东西方向的绿灯同时亮南北方向的红灯和东西方向的绿灯同时亮20s；南北方向的红灯继续亮，同时东西方向的南北方向的红灯继续亮，同时东西方向的黄灯亮黄灯亮5s；南北方向的绿灯和东西方向的红灯同时亮南北方向的绿灯和东西方向的红灯同时亮40s；南北方向的黄灯亮南北方向的黄灯亮5s，同时东西方向的红，同时东西方向的红灯继续亮；灯继续亮；回到回到重复进行，不断循环。重复进行，不断循环。10.2 设计思想设计思想 在交通灯控制系统的设计中，关键是要在交通灯控制系统的设计中，关键是要考虑这样三个问题的设计和实现：考虑这样三个问题的设计和实现：一、如何控制两组信号灯的亮一、如何控制两组信号灯的亮/灭；灭；

4、二、如何实现计时值的显示；二、如何实现计时值的显示；三、如何控制信号灯的时间延时。三、如何控制信号灯的时间延时。为此，我们可选用前面章节学过的为此，我们可选用前面章节学过的8255A和和8253A两个芯片来实现上述功能。两个芯片来实现上述功能。1信号灯的控制2计时显示计时显示n芯片芯片8255A可实现对计时器显示的控制。可实现对计时器显示的控制。n用用8255A输出计时显示的数值，通过输出计时显示的数值，通过LED显显示译码驱动器（示译码驱动器（74LS48）进行译码，可在）进行译码，可在LED显示器上显示计时值。显示器上显示计时值。3定时控制定时控制n芯片芯片8253A用于实现对系统的定时控

5、制。用于实现对系统的定时控制。8253A有有3个计数器，每个计数器可独立工个计数器，每个计数器可独立工作，可通过编程设置其工作方式。作，可通过编程设置其工作方式。n计数器的计数器的CLK和和GATE端分别引入计数脉冲信端分别引入计数脉冲信号和控制信号，号和控制信号，OUT端用于输出一个定时结端用于输出一个定时结束信号。束信号。10.3 电路设计与分析开关开关S作用于作用于8255A的的PC0端用于控制整个系统的启端用于控制整个系统的启动。当动。当S未闭合时，交通灯处于状态未闭合时，交通灯处于状态0。n8255A的端口的端口B用于输出控制信号灯亮用于输出控制信号灯亮/灭的数据。灭的数据。n6个二

6、级发光管分别与个二级发光管分别与8255A端口端口B的的PB0PB5相接，交通灯各状态对应的端相接，交通灯各状态对应的端口口B的输出码表如表的输出码表如表10-2所示。所示。n74LS48是一种常用的七段数码管译码驱动是一种常用的七段数码管译码驱动器，其引脚如图器，其引脚如图10-5所示，所示，n8421BCD码的七段码值如表码的七段码值如表10-3所示。所示。n利用利用8253A的计数器的计数器0，工作在方式，工作在方式0，CLK0接计数脉冲信号，接计数脉冲信号，GATE0接接5V，OUT0输出定时结束时的高电平信号。输出定时结束时的高电平信号。n设设CLK0时钟频率为时钟频率为1KHz，计时显示的，计时显示的时间间隔为时间间隔为1s，因此，计数器，因此，计数器0的计数初的计数初值为值为1000。n对对8253A进行初始化编程时，先将通道进行初始化编程时，先将通道控制命令字写入控制端口，再将计数初控制命令字写入控制端口，再将计数初值写入相应的计数通道。值写入相应的计数通道。n系统为各接口芯片分配端口地址：系统为各接口芯片分配端口地址：8255A的端口地址为的端口地址为40H43H，8253A的端口地址为的端口地址为80H83H。