汽车信号灯控制系统.doc

河南工程学院河 南 工 程 学 院实 习 报 告院（部） 计 算 机 学 院 专 业 计算机科学与技术专业 班 级 1041 班 小组姓名及学号 张 丽 201010913133 小组姓名及学号 员娇娇 201010913121 小组姓名及学号 王会敏 201010913106 2013年6 月28日实 习 报 告 评 分 表实习题目汽车信号灯控制系统小组成员姓名学号任务分工成绩评级张丽201010913133程序：模拟汽车十种驾驶操作对应的5个开关的状态。文档:硬件设计方案、实训总结；员娇娇201010913121程序:模拟汽车十种驾驶操作对应的6个发光二极管的的明、灭、闪烁等状态。文档：摘要、总体设计方案。王会敏201010913106程序：延时程序。文档：前言、软件设计方案、调试程序及结果。 实 习 （训） 报 告 评 语评阅人： 职称： 年月日河南工程学院实习（训）报告实习目的（内容）：掌握8086工作原理、计算机对输入信号检测和输出控制的基本方法和常用按钮、发光二极管的使用方法， 提高学生的动手能力实习时间：自 月 日 至 月 日共天。实习地点： 实习单位： 计算机学院 目 录摘要21.前言31.1设计背景31.2 设计目的32总体设计方案32.1 总体设计方案分析32.1.1问题描述分析42.1.2 问题的解决方案分析52.2系统的主要功能53.硬件设计方案73.1 设计思路73.2 设计框图83.3 设计线路及说明84.软件设计方案94.1 设计思想94.2 程序流程图105. 调试以及运行结果115.1源程序代码115.2调试结果156.实训总结16参考资料17摘要本设计是在DVCC试验箱平台上利用芯片8255A及8253来实现的汽车信号灯控制系统，在系统中利用5个开关来模拟汽车驾驶操作，然后用6个发光二极管来模拟汽车信号灯；当拨动开关改变相应的状态时，系统就会检测到相关类型的状态，然后根据内部程序，来驱动相关的汽车信号灯（发光二极管）闪烁或长亮，以达到此次设计的目的和要求。关键词：控制系统 开关 信号灯 1.前言1.1设计背景 汽车信号灯的作用是大家所熟知的，汽车驾驶员通过控制不同的信号灯来告诉其前后左右的行车者本汽车正在进行的操作。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。1.2 设计目的通过所学的知识，用现代计算机技术来模拟实现汽车信号灯控制系统，把所学的理论的知识用到实践中去，加强了对理论知识的理解和应用，展示了计算机技术在汽车行业的应用。同时，也为人们的日常交通生活提供了便利与安全保障。2总体设计方案2.1 总体设计方案分析本设计是利用芯片8255A和8253来实现的汽车信号灯控制系统，在系统中利用5个开关来模拟汽车驾驶操作，然后用6个发光二极管来模拟汽车信号灯；当拨动开关改变相应的状态时，系统就会检测到相关类型的状态，并根据内部程序，来驱动相关的汽车信号灯（发光二极管）闪烁或长亮，以次达到设计的目的和要求，其设计任务为设计并制作出汽车信号灯微机控制系统，六种信号灯分别是：仪表板左/右灯、左/右头灯和左/右尾共六类灯，在不同的操作控制下可驱动相对应的汽车信号灯闪烁或长亮。在本系统中，要求所需执行的操作由相应的开关状态反映，其驾驶操作与信号灯的明亮情况对应。2.1.1问题描述分析汽车行驶时一共有五种状况：汽车左转汽车右转汽车出现紧急状况汽车刹车汽车停靠本次课程设计考虑到如下10种组合模式：输入状态 输出状态左转 左头灯，左尾灯，仪表左灯亮右转 右头灯，右尾灯，仪表右灯亮紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时闪烁刹车 左右尾灯亮左转+刹车 左头灯，左尾灯，仪表左灯亮右转+刹车 右头灯，右尾灯，仪表右灯亮刹车+紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表同时亮左转+刹车+紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮右转+刹车+紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮停靠 左右头灯，左右尾灯同时闪烁2.1.2 问题的解决方案分析通过对以上问题描述的深入分析，可总结出以下三点：（1）通过6个发光二级管模拟两个头灯、两个尾灯和仪表盘上的两个指示灯。（2）利用5个开关可产生的32种情况的前10种组合来分别模拟左转、右转、紧急，刹车，停靠等的状态，使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁。（3）通过程序或者定时/计数器控制灯的闪烁频率。本次课程设计涉及到的信号灯的闪烁，都为程序控制。本次设计采用DVCC实验箱上的8255A和8253来进行数据的输入与输出和定时。2.2系统的主要功能(1) 当用户置开关状态为01H时，也即左转，表左转开关闭合，则仪表左灯、左头灯、左尾灯同时亮，其他灯灭。(2) 当用户置开关状态为02H时，也即右转，表右转开关闭合，则仪表右灯、右头灯、右尾灯同时亮，其他灯灭。(3) 当用户置开关状态为04H时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，则所有灯闪烁。(4) 当用户置开关状态为08H时, 表示踩刹车(合上刹车开关)，则左尾灯、右尾灯亮，其它灯灭。 (5) 当用户置开关状态为09H时，表示汽车右尾灯亮，左尾灯、左头灯、仪表左灯闪烁。(6) 当用户置开关状态为0AH时，表示汽车左尾灯亮，右尾灯、右头灯、仪表右灯闪烁。(7) 当用户置开关状态为0CH时，表示汽车此时处于紧急刹车状态，左、右尾灯亮，其他灯闪烁。(8) 当用户置开关状态为0DH时，表示汽车此时处于左转紧急刹车状态，则右尾灯亮，其他灯闪烁。(9) 当用户置开关状态为0EH时，表示汽车此时处于右转紧急刹车状态，则左尾灯亮，其他灯闪烁。(10) 当用户置开关状态为10H时，表示汽车此时在停靠，则左/右尾灯、左/右头灯亮，闪烁。设置实验箱上的6个发光二极管的对应情况为：L1:右尾灯 L2:左尾灯 L3:右头灯 L4:左头灯L5:仪表右灯 L6:仪表左灯通过5个开关（K0、K1、K2、K3、K4的组合）产生的16种情况的前10种来作为输入选择，影响6个指示灯的输出，对应关系如下表： 灯状态开关状态仪表左灯（L6）仪表右灯（L5）左头灯（L4）右头灯（L3）左尾灯（L2）右尾灯（L1）左转（01h）闪闪闪右转（02h）闪闪闪紧急（04h）闪闪闪闪闪闪刹车（08h）亮亮左转+刹车（09h）闪闪闪亮右转+刹车（0Ah）闪闪亮闪刹车+紧急（0Ch）闪闪闪闪亮亮左转+刹车+紧急（0Dh）闪闪闪闪闪亮右转+刹车+紧急（0Eh）闪闪闪闪亮闪停靠（10h）闪闪闪闪表1 开关状态与灯状态对应表3.硬件设计方案3.1 设计思路根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，可编程的并行接口芯片8255A和定时/计数器8253。8255是可编程IO口扩展芯片。对8255输入不同的指令可改变IO口的工作方式。8255内部有4个寄存器：分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0上输入或输出的数据，而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。此次选择的是B端口和C端口。8253有6种工作方式，本次设计用到方式2，方式2又可称为频率发生器。当CPU写入控制字后，输出端OUT将变高，在写入计数初值以后的下一个CLK脉冲的下降沿开始计数。计数过程中OUT端始终保持高电平，当计数值减至1时OUT端变为低电平，而计数值减至0时OUT端又变为高电平，同时会自动将计数值送到执行部件继续进行减法计数，形成连续工作，重复计数，从而输出固定频率的脉冲。3.2 设计框图3.3 设计线路及说明1.8255的CS端接系统的I/O地址译码电路地址为288H28FH的接口，从而达到选通控制。2.DATA与处理器的数据总线的低八位相连接,RD与IOR相连接,WR与IOW相连接,将处理器8的地址线A1,A2与8255的A0,A1连接起来。3.8255的PC端口用于输出,与发光二极管相连接,用于控制灯的闪烁效果,PB端口用于输入,用其低五位做为输入控制,对于8255的PA端口则为空闲状态。4. L1（右尾灯）、L2（左尾灯）、L3（右头灯） L4（左头灯） L5（仪表右灯）、 L6（仪表左灯）4.软件设计方案4.1 设计思想软件部分与硬件部分一起构成一个完整的系统，对整个系统来说起着重要的作用。在本设计中使用了调用子程序和跳转的设计方法，它根据系统输入的数据，分别转向各个处理程序。该方法利用无条件跳转JMP，根据运算结果，实现转移。4.2 程序流程图NNNNYYYYYNNNNYYYY8255初始化，A口为方式0输出，B口为方式0输入从B端口读取状态数据调用按键处理程序，判断是什么功能键？左转=01？右转=02？停靠=0a?紧急=04？转向下一个状态程序转向下一个状态程序转向下一个状态程序输出指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据AL=02？AL=01？AL=0a？AL=04？判断是否有键闭合？5. 调试以及运行结果5.1源程序代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODE ,SS:STACKIOCONPT EQU 0FF2BHIOAPTEQU 0FF28HIOBPTEQU 0FF29HIOCPTEQU 0FF2AHORG 10e0Hio8253contro equ 0043H ;8253a的控制口地址io8253zero equ 0040H ;8253a计数器0的地址 ;8255A的控制口地址STACK SEGMENTSTACK ENDSSTART: MOV DX,IOCONPTMOV AL,82HOUT DX,AL xor DX,DX xor Al,Al MOV DX,IOBPT IN AL,DX and Al,1fH CMP AL,01H JZ LEFT CMP AL,02H JZ RIGHT CMP AL,04H JZ HURRY CMP AL,08H JZ BREAK CMP AL,09H JZ LEFTBREAK CMP AL,0AH JZ RIGHTBREAK CMP AL,0CH JZ HURRYBREAK CMP AL,0DH JZ LEFTHURRYBREAK CMP AL,0EH JZ RIGHTHURRYBREAK CMP AL,10H JZ STOP MOV DX,IOCPTmov AL,00H ;H OUT DX,ALCALL DELAY2 JMP STARTLEFT: call LEFT1 CALL DELAY2 JMP STARTRIGHT: CALL RIGHT1 CALL DELAY2 JMP STARTHURRY: CALL HURRY1 CALL DELAY2 JMP STARTBREAK: MOV DX,IOCPTMOV AL,00000011BOUT DX,ALCALL DELAY2 JMP STARTLEFTBREAK: CALL LEFTBREAK1 CALL DELAY2 JMP STARTRIGHTBREAK: CALL RIGHTBREAK1 CALL DELAY2 JMP STARTHURRYBREAK :CALL HURRYBREAK1 CALL DELAY2 JMP STARTLEFTHURRYBREAK: CALL LEFTHURRYBREAK1 CALL DELAY2 JMP STARTRIGHTHURRYBREAK: CALL RIGHTHURRYBREAK1 CALL DELAY2 JMP STARTSTOP: MOV DX,io8253contro MOV AL,36H OUT DX,AL, MOV DX,io8253zero MOV DX,00H OUT DX,AL OUT DX, AL MOV DX,IOCPT MOV AL,00000000b OUT DX,AL CALL DELAY2 CALL DELAY2 MOV mov dx, IOCPT MOV AL,10000000b OUT DX,AL CALL DELAY2 CALL DELAY2 CALL DELAY2 JMP STARTLEFT1 PROC MOV DX,IOCPT MOV AL,00101010B ;13L 24HOUT DX,ALCALL DELAY2 MOV DX,IOCPTMOV AL,00000000B ;13LNOUT DX,AL CALL DELAY2 RETLEFT1 ENDPRIGHT1 PROC MOV DX,IOCPTMOV AL,00010101BOUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,IOCPT MOV AL,00000000BOUT DX,AL RETRIGHT1 ENDPHURRY1 PROC MOV DX,IOCPTMOV AL,11111111BOUT DX,ALCALL DELAY2 MOV DX,IOCPT MOV AL, 00000000B OUT DX,AL RETHURRY1 ENDPLEFTBREAK1 PROC MOV DX,IOCPT MOV AL,00101011B OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,IOCPT MOV AL, 00000001B OUT DX,AL CALL DELAY2 RETLEFTBREAK1 ENDPRIGHTBREAK1 PROC MOV DX,IOCPT MOV AL,00010111B OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,IOCPT MOV AL, 00000010B OUT DX,AL CALL DELAY2 RETRIGHTBREAK1 ENDPHURRYBREAK1 PROC MOV DX,IOCPT MOV AL,00111111B OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,IOCPT MOV AL, 00000011B OUT DX,AL CALL DELAY2 RETHURRYBREAK1 ENDPLEFTHURRYBREAK1 PROC MOV DX,IOCPT MOV AL,00111111B OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,IOCPT MOV AL, 00000001B OUT DX,AL CALL DELAY2 RETLEFTHURRYBREAK1 ENDPRIGHTHURRYBREAK1 PROC MOV DX,IOCPT MOV AL,00111111B OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,IOCPT MOV AL,00000010B OUT DX,AL CALL DELAY2 RETRIGHTHURRYBREAK1 ENDPDELAY1: P