微机原理课程设计_交通灯..doc

微机原理与接口技术课程设计 十字路口交通灯控制系统设计 姓名：吴汉强 学号：113200880120027 年级：2008级 专业：医学信息工程 十字路口交通灯控制系统设计 摘要 随着现代科学技术的进步，自动化控制技术越来越多地被运用到生产生活当中。现代交通的发展，对自动化控制技术也提出了较高的要求，如何科学有效对交通流量进行管理，已成为一项社会课题。在课程设计的背景下，本系统运用了8255和8253芯片，基于8086CPU实现了通过B口控制南北东西方向的红绿灯的循环点亮，实现了对交通流量的模拟协调调度。另外，本系统还有手动测试功能。 关键词：交通灯；8255；8253；LED；模拟控制 Keywords:traffic light;8253;8255;LED;analog control 设计任务及要求 利用“微机实验系统”的8255可编程接口的A口(PA7-PA0)、B口(PB7-PB0)、C口(PC7-PC0)控制发光二级管（红、绿灯）的L1-L8和开关KK1- KK2,使发光二级管按照十字路口交通灯的规律交替发光，模拟交通信号灯的工作。 发光二级管(LED) 显示电路 ①8个LED L1-L8,4个红灯、4个绿灯 ②L=0 LED亮; L= LED灭 开关对交通灯的控制 ①开关KK2=0 红灯皆亮；开关KK2=1 绿灯皆亮 ②开关KK1=0 启动交通灯的亮灭；开关KK1=1停止交通灯的亮灭（所有发光二级管皆灭） 交通灯亮灭规律参考 北方向绿灯亮、东西方向红灯亮20秒 ②南北方向红灯亮、东西方向绿灯亮20秒 适当地加一些额外功能 重复上述过程 注：20秒定时由8253控制 总体设计思路 说明：其中KK3用于管理开关KK1、KK2； 分析题意，红绿灯可直接接在8255的A、B、C任意一个口上，灯的亮灭可直接由8086输出0，1控制；开关用于控制红绿灯的工作状态，可以从A、B、C任意一个口进行读进判断；八段数码管的倒计时显示部分的位码有74LS273进行输入，段码则是经过8255端口输出。 定时方案选择评估 方案一：可利用8253定时计数器的工作方式0，使用查询方式，当计数（0.1S）到了的时候，从而产生0.1S的延时子程序，通过循环调用产生20S的延时。这种方法理论上是可行的，不过在实际操作过程中，由于只是单次变化，难以观察测试； 方案二：利用8253的定时计数器的方式3输出方波，通过级联的方式，产生周期为2S的方波，通过查询的方式，使在每个电平期间，使每10个周期的方波红绿灯工作在一种状态，实现了红绿灯的20秒延时。这种方式延时较长，易于观察，而且相对稳定。 通过比较，我最终选择了方式2，使用了8253定时计数器产生周期为2S的方波，用于20S延时。 开关控制设计思路 开关控制思路如下框图： 启动相应的开关后，开关控制相应的工作状态； 数码管20秒倒数显示 实验过程中用到的八段数码显示器实际上是接口芯片8279的一部分，这次实验也只用到了八段数码管，因此无须对8279进行初始化方式选择。显示的原理如下： （四） 系统原理 通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接，以及通过8253延时的方法，来实现十字路口交通灯的模拟控制。 红灯（RLED）、绿灯（GLED）分别接在8255的B口的8位端口。 8086工作在最小模式，8255片选端接到CPU的选片段CS0，A、B口作为输出口，C口作为输入口，8255的C口的第一二、四位接到开关K1、K2、K3，第三位接到C口第三位，用于检测电平；8253片选端接到CPU的选片段CS1，通过级联的方式输出需要的方波信号；74LS273片选端接到CPU的选片段CS2，用于锁存位码。红绿灯的转换由软件编程实现。 硬件设计 以下为硬件电路图，其中8255片选端接到CS0，PA口接到数显管的段码输出端口LED-A至LED-G，B口接到LED灯的电平输入口，C口的PC0、PC1和PC3接到K1、K2、K3；8253接到CS1，GATE0和GATE1接到+5V电平，8253clk0接到375KHZ的CLK4，out0接clk1,out1接到PC2；74LS273的片选端接到CS2，D0至D5接到八段数显管的位码输入端LED1至LED6。 软件设计 开关控制的流程框图在开关控制设计思路已做介绍，下面着重介绍交通灯正常工作的延时流程图： 该程序要实现的功能可分为外接芯片初始化部分、开关判断部分、延时部分、电平以及数码管显示部分。 （一）芯片初始化： mov dx,04a6h ;8255初始化 mo