交通灯的实现交通灯课程设计.doc

微型计算机技术及应用课程设计 ——交通灯的实现 目录 一．题目要求及设计方案-------------------------------1 二．原理----------------------------------------------2 三．电路图--------------------------------------------2 四．详细设计------------------------------------------6 五．流程图--------------------------------------------7 六．源程序--------------------------------------------8 七．设计及分析结果----------------------------------11 八．设计过程中出现的问题及解决方法-------------11 九．心得体会-----------------------------------------12 十．参考资料-----------------------------------------12 一．题目要求及方案分析 现如今，随着人口和汽车的日益增长，城市交通日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。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。交通信号灯常用于十字路口，用来控制车的流量，提高交叉口车辆的通行能力，减少交通事故。有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。 ?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、科学化、简便化。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缺少的工具和手段，这些为交通灯控制电路的设计提供了一定的技术基础。 本设计通过采用数字电路对交通灯控制电路的设计,提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。因此，在本次课程设计里，将以微机编程与硬件结合的设计方法为基础来实现设计交通控制信号灯。本实验设计目的是培养微机编程与硬件结合的能力，掌握交通信号灯控制电路的设计方法。 二．原理 此方案是通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接，来实现十字路口交通灯的模拟控制。 三．电路图 1．8255 8255的内部结构 8255A是一个40引脚的双列直插式集成电路芯片 按功能可把8255A分为三个逻辑电路部分，即：口电路、总线接口电路和控制逻辑电路。 （1）口电路 8255A共有三个8位口，其中A口和B口是单纯的数据口，供数据I/O使用。而C口则既可以作数据口，又可以作控制口使用，用于实现A口和B口的控制功能。 数据传送中A口所需的控制信号由C口高位部分（PC7～PC4）提供，因此把A口和C口高位部分合在一起称之为A组；同样理由把B口和C口低位部分（PC3～PC0）合在一起称之为B组。 （2）总线接口电路 总线接口电路用于实现8255A和单片微机的信号连接。其中包括： （a）数据总线缓冲器 数据总线缓冲器为8位双向三态缓冲器，可直接和80C51的数据线相连，与I/O操作有关的数据、控制字和状态信息都是通过该缓冲器进行传送。 （b）读/写控制逻辑 与读写有关的控制信号有 CS—片选信号（低电平有效） RD—读信号（低电平有效） WR—写信号（低电平有效） A0、A1—端口选择信号。8255A共有四个可寻址的端口（即A口、B口、C口和控制寄存器），用二位地址编码即可实现选择。参见下表。 RESET—复位信号（高电平有效）。复位之后，控制寄存器清除，各端口被置为输入方式。 读写控制逻辑用于实现8255A的硬件管理：芯片的选择，口的寻址以及规定各端口和单片微机之间的数据传送方向。 （c）控制逻辑电路 控制逻辑电路包括A组控制和B组控制，合在一起构成8位控制寄存器。用于存放各口的工作方式控制字 8255A工作方式及数据I/O操作 （1）8255A的工作方式 8255A共有三种工作方式，即方式0、方式1、方式2. （a）方式0 基本输入/输出方式 方式0下，可供使用的是两个8位口（A口和B口）及两个4位口（C口高4位部分和低4位部分）。四个口可以是输入和输出的任何组合。 方式0适用于无条件数据传送，也可以把C口的某一位作为状态位，实现查询方式的数据传送。 （b）方式1 选通输入/输出方式 A口和B口分别用于数据的输入/输出。而C口则作为数据传送的联络信号。具体定义见表7