交通灯课程设计

1、目录摘要.(3)第一章问题概述.(4)1.1设计问题.(4)1.2设计目的.(4)1.3设备、设备和设备.(4)1.4设计内容.(4)1.5设计阶段.(4)1.6沉思问题.(4)第二章交通灯设计方案.(4)2.1方案设计.(5)2.2状态分析.(5)第三章交通灯控制系统的实现.(7)3.1扩展并行I/O端口8255.(7)3.2 8255A芯片的工作原理0.(8)3.3电路插头.(8)3.4编程.(8)3.5测试程序执行.(10)3.6分析结果和运行问题解答.(11)第四章课程设计摘要.(12)摘要信息随着社会的发展，城市规模不断扩大，城市交通成为制约城市发展的一大因素。人口和汽车越来越多，城

2、市交通也越来越拥挤，人们的安全问题当然也变得越来越重要。因此，红色、绿色信号灯成为交通管理部门管理的重要工具之一。有信号灯的话，人们的安全旅行也很有保障。信号灯诞生后，其内部的电路控制系统不断改进，使信号灯看起来更加智能的设计方式也开始多样化。特别是近年来电子和计算机技术的飞速发展极大地改善了电子电路分析和设计方法电子设计自动化也成为为交通灯控制系统设计提供特定技术基础的现代电子系统中不可缺少的工具和手段本课程设计为使用可编程并行接口芯片8255A作为扩展输出端口，通过12个led模拟交通灯的断电管理，详细说明了其工作原理、基本功能框图、主要设计技术和软件工作流程，分析了选择芯片的特性，最后通

3、过软件实现实现了系统要求的功能。关键字：信号灯，8255A第一章问题概述1.1，设计主题8255A应用程序交通灯控制1.2，设计目的确定8255A方法0的使用和编程方法 PC机和支持接口电路实验装置 IC芯片：8255A应用程序1.3，设备、设备和设备 PC机和支持接口电路实验装置 IC芯片：8255A1.4，设计内容使用8255A设计交通灯控制接口方案插入电路编写控制程序1.5，设计阶段(1)程序设计交通信号灯控制考虑了一般交叉口，分为东西南北两个组，每个组可以进行红色、黄色、绿色三种交通管理，因此该方案的要旨是控制6个红绿灯。因为灯光控件只能启用和禁用两种状态，所以可以通过打开实现控制。交

4、换机输出可以使用8255A的端口，因为交换机量为6位，所以使用8位端口，由于光源控制不需要联系信号，所以输出为0。(2)电路插头本实验使用设备提供的8255A芯片和逻辑级显示器进行。(3)编程和操作1.6，考试问题：(1)代码在实验中起什么作用？(2)代码应根据哪些因素决定？第二章交通灯设计2.1，程序设计考虑到一般交叉口，假设是东西南北方向，在四个方向分别控制红、黄、绿三个红绿灯，如图1所示，总共需要12个红绿灯。考虑到东西方方向的一致，即东、西方向的相应信号灯信号相同，因此，分别用一盏灯简化、南、北方向的情况也是如此。因此，交通信号灯控制分为东西南北两个组，每个组可以进行红色、黄色、绿色三

5、种交通管理，因此该方案的要旨是控制6个红绿灯。因为灯光控件只能启用和禁用两种状态，所以可以通过打开实现控制。交换机输出可以使用8255A的端口，因为交换机量为6位，所以使用8位端口，由于光源控制不需要联系信号，所以输出为0。图1交叉路口的红绿灯设计的交通灯自动控制系统主要完成对交叉口东、西、南、北四方向红、黄、绿等的时间控制，如下所示。绿色闪烁25秒，黄色闪烁5秒红色30秒东西方向东西方向红色30秒绿色25秒，黄色5秒闪烁南北方向南北方向2.2状态分析首先确定8255A端口和信号灯连接方式。假定端口a，连接如下：东西方向：红灯为PA0，黄灯为PA1，绿灯为PA2；南北方向：红灯为PA4，黄灯为

6、PA5，绿灯为PA6。六个信号灯列出了所有可能的状态(假定发光状态为高水平有效)。状态Pa7Pa6法奥w4w3Pa2波1波0Pa状态说明00000000000关灯10001010014南北：红色的东西：绿色20001001012南北：红色的东西：黄色30001000010南北：红色的东西：关闭40100000141南北：绿色的东西：红色50010000121南北：黄色的东西：红色60000000101南北：东西关闭：红色管制方案为了东西南北方向的交叉点，初始状态0在4个路口所有的灯火都在熄灭。然后状态1东西绿色开通，南北红光。一段时间内兑换状态2铜绿灯关闭，黄灯闪烁几次，南北仍然呈现红光。熄灭

7、3美元也是南北红灯。4南北绿灯亮时汽车出发，东西红灯亮时禁止通行。5南，北黄灯闪烁几次，东西还是红灯。兑换延期6南北火熄灭，东西仍然是红灯。从最后周期到状态1。状态转换的流程如图2所示。图2状态转换流程图初始状态为0时，所有红绿灯关闭的状态，状态1和状态4各循环30秒，其他状态0.5秒，状态2和3，状态5和6各循环5次。整个控制过程，按照上述过程，依次将相应的控制代码输出到端口a，6个信号灯可以根据需要进行交通管理。第三章交通灯控制系统的实现3.1扩展并行I/O端口82558255a芯片是采用NMOS工艺制造的40针双列直插式封装构建的大型集成电路，使用单个5V电源。40个针脚中有24个是与周

8、边设备的介面。图3 8255a芯片针脚图1.数据总线缓冲区8255的内部数据总线连接到系统的数据总线时缓冲的8位宽的三态双向缓冲区。缓冲区向数据总线发送数据或从数据总线接收数据是在CPU命令控制下执行的。2.读写逻辑控制此部件用于管理所有数据、控制词或状态数据的传输。他从CPU接收各种控制信号，并基于这些信号控制数据总线缓冲区数据的传输方向。连接到CPU的插脚数为：1) CS:芯片选择信号。地址解码器中的低级别有效。2) RD:芯片读数信号。系统总线上的低级别有效。3) WR:芯片写入信号。系统总线上的低级别有效。4)重置信号。如果是高级别，请清除所有内部寄存器的内容，并将3个数据端口PA、P

9、B和PC设置为输入方式。5) A1、A0:端口地址选择信号。用于8255A选择的3个数据端口和1个控制端口。如果A1A0为00、01和10，请分别在数据端口PA、PB、PC和A1A0为11时选择控制端口。6) Vcc、GND:电源和接地。3.端口PA、PB和PC8255A有三个连接到外围设备的端口PA、PB和PC。端口可以独立操作，并由程序控制位以多种操作方式设置。端口a、b通常用作单独的输入或输出端口，每个端口包含四个小存储器，用作与外围设备的联系信号。3.2 8255A芯片工作原理0方法0基本输入/输出：不需要任何联系(游戏、握手)信号。此端口在单片机和外围设备之间建立直接数据通信，端口a

10、、b和c可以用作输入或输出端口。应用程序：1)无条件数据传输：默认为传输数据的双方均已准备就绪。2)以查询方式传输数据：程序可以将c端口的某些位定义为a端口，将b端口完成查询的数据传输的联系信号线。3.3电路插头这个过程是利用实验设备提供的8255A芯片和逻辑级显示器设计的。连接8255A的数据线、地址线、控制线，只需连接8255A的端口a和6个逻辑级显示器发光二极管之间的连接。指示灯有两种颜色，每个管道都有红、绿端子，必须正确选择。对于黄灯，如果同时连接红色和绿色端子，则可以发出黄色光。电路图如图4所示。图5 8255a交通控制灯电路3.4编程首先，构建用于在整个过程中控制灯光的代码表。14

11、、12、10、12、10、12、10、12、10、41、21、01、21、01、01、21、01、21、21以上内容为十六进制，假设黄色指示灯闪烁5次。程序从代码表中将控制代码导出到端口a，导出“14H”和“41H”，然后延迟30秒，导出另一个代码单词后延迟0.5秒，循环整个过程。假设8255A的端口地址为304307H。控制流程图如图6所示。图6交通灯控制流程图控制程序代码如下：数据段TIME1 EQU 10TIME2 EQU 80Out _ code db 14h，5 dup (12h，10h)，41h，5 dup (21h，01h)，0数据端点代码段ASSUME CS:CODE，DS:D

12、ATASTART:MOV AX、DATAMOV DS，AXMOV DX，307HMOV AL，80H传输方法字符OUT DX，ALMOV DX，304HLOOP0:LEA SI，OUT_CODELOOP1:MOV AL，SIAND AL，ALJZ LOOP0OUT DX，ALInc市MOV CX，TIME1测试蛋，44h代码字符为14H或41HJZ DELAY1菌肥MOV CX，TIME2DELAY1:PUSH CXpush axMOV CX，0040HA1:MOV AX，056CHA 23360 decaxJNZ A2LOOP A1流行ax流行CXLOOP DELAY1MOV AH，0BH检

13、测键盘输入是否存在INT 21HAND AL，ALJZ LOOP1XOR AL，AL；关灯出去OUT DX，ALMovh，4phINT 21H代码endsEND START3.5测试程序执行开始时所有光源都关闭，在debug环境下运行程序时，只打开L2(事物，绿色)，L4(南北，红色)，过一段时间后只打开L1(事物，黄色)，L4(南北，红色)，下次再打开L4(南北，红色)循环进程如图7所示。图7运行结果循环方框图3.6分析执行结果并回答问题1.控制代码在实验中的作用是什么？按照上述接线台连接电路后运行程序，可以看到按照设计变更红绿灯，在十字路口模拟红绿灯的信号标志，完成交通指示工作，表明设计合理。控