模拟交通灯控制系统设计
单片机课程报告设计--交通信号灯模拟控制系统设计
单片机课程报告设计题目：交通信号灯模拟控制系统设计专业：电子信息科学与技术班级：学号：姓名：指导老师：年月日※※※※※※前言※※※※※※本课程设计的目的和意义本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。
该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
*******目录*******一、设计要求二、设计内容三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统原理图五、交通信号灯模拟控制系统主程序六、运行步骤七、检测与调试八、课程设计体会九、参考文献十、说明一、设计要求：交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。
用8051做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。
二、设计内容：因为本课程设计是交通灯的控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。
假设一个十字路口为东西南北走向。
初始状态0为东西红灯，南北红灯。
然后转状态1东西红灯，南北绿灯通车，。
过一段时间转状态2南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，东西仍然红灯。
再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。
过一段时间转状态4，东西绿灯灭，闪几次黄灯，南北仍然红灯。
最后循环至状态1。
注意：.双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。
当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。
三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统主程序ORG 0000HSJMP A3ORG 0030HA3: MOV SP,#60H ;设栈指针初值MOV A, #24HMOV P1, ASETB P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；全部红灯亮MOV R4,#00H ；显示0秒MOV R7,#00H ；显示0秒MOV R2,#03HLCALL XI ；调用子程序A2 : MOV A,#0CHMOV P1,ASETB P3.2SETB P3.3CLR P3.4CLR P3.5 ;东西红灯，南北绿灯MOV R4,#14H ; 显示20秒LOOP2 : MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP2 ;判断20秒显示时间到否MOV R2,#03HLCALL XILOOP8: MOV R2,#03H ；南北黄灯闪3次LCALL XIMOV R4,#05H ；设南北黄灯亮长显示5秒SETB P3.2CLR P3.3A1: MOV A,#14HMOV P1 ,ASETB P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北黄灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAY ；调用延时子程序MOV A ,#04HMOV P1 ,ACLR P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北不亮即意思要南北黄灯闪烁MOV R2 ,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R4,LOOP8 ；判断南北黄灯闪烁，显示5秒到否？MOV A, #61HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；东西绿灯，南北红灯MOV R4,#14H ；显示20秒LOOP3:MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP3 ；判断20秒显示时间到否MOV R7,#05H ；设东西黄灯亮长显示5秒SETB P3.5A0: MOV A,#0A2HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；东西黄灯，南北红灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYMOV A,#20H ;MOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；南北红灯，东西不亮即意思要东西黄灯闪烁MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R7,A0 ；判断东西黄灯闪烁，显示5秒到否？LJMP A2 ；循环回状态1，即东西红灯，南北黄灯DELAY: PUSH 2PUSH 1PUSH 0 ；进栈DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2:MOV 0,#0B2HDJNZ 0,$ ；判断是否运行完0B2HDJNZ 1,DELAY2DJNZ 2,DELAY1POP 0POP 1POP 2 ；出栈DJNZ R2 ,DELAY ；判断R2是否运行完RET ；返回主程序XI: MOV A,R4MOV B,#10DIV ABMOV R6,AMOV DPTR,#TABMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S: DJNZ R7,H55SMOV A,R6MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S1: DJNZ R7,H55S1LCALL DELAYRETTAB:DB 0fch,60h,0dah,0f2h,66h,0b6h,0beh,0e0hDB 0feh,0f6h,0eeh,3eh,9ch,7ah,9eh,8ehEND五、交通信号灯模拟控制系统原理图设计的连线图提示：(1) 完整的DVCC实验箱面板（2）硬件电路连接说明六、运行步骤：①8051 P1.0—P1.7、P3.2—P3.5依次接发光二极管L1—L12。
智能交通灯控制系统的设计与实现
智能交通灯控制系统的设计与实现随着城市化进程的加速，城市道路交通越来越拥堵，交通管理成为城市发展的一个重要组成部分。
传统的交通信号灯只具备固定时序控制交通流量的功能，但随着技术的进步和智能化应用的出现，要求交通信号灯具备实时性、自适应性和智能化，因此，智能交通信号灯控制系统应运而生。
本文将从软硬件系统方面，详细介绍智能交通灯控制系统的设计与实现。
一、硬件设计智能交通灯控制系统的硬件部分由四个部分组成：单片机系统、交通灯控制器、传感器及联网模块。
1. 单片机系统单片机是智能交通灯控制系统的核心，该系统选用了8位单片机，主要实现红绿灯状态的自适应和切换。
在设计时，需要根据具体情况选择型号和板子，选择时需要考虑其开发环境、风险和稳定性等因素。
2. 交通灯控制器交通灯控制器是智能交通灯控制系统中的另一个重要部分，主要实现交通信号的灯光控制。
在控制器的设计时，需要考虑网络连接、通信、数据传输等多方面因素，确保系统的稳定性和可靠性。
3. 传感器传感器主要负责采集道路交通信息，包括车辆数量、速度、方向和道路状态等，从而让智能交通灯控制系统更好地运作。
传感器有多种类型，包括磁感应传感器、摄像头、光电传感器等，需要根据实际需求选择。
4. 联网模块联网模块主要负责智能交通灯控制系统的联网和数据传输，包括存储和处理车流数据、上传和下载数据等。
在设计时，需要考虑网络连接的稳定性、数据安全等因素，确保智能交通灯控制系统的连续性和可靠性。
二、软件设计智能交通灯控制系统的软件部分主要由两部分组成：嵌入式系统和上位机系统。
1. 嵌入式系统嵌入式系统是智能交通灯控制系统的主体，主要设计车流量检测、信号灯状态切换等程序。
为了保证系统的自适应性和实时性，需要采用实时操作系统，如FreeRTOS等。
在软件设计阶段，需要注意设计合理的算法和模型，确保系统的准确性和稳定性。
2. 上位机系统上位机系统主要实现智能交通灯控制系统的监控和管理，包括车流量监控、灯光状态监控、信号灯切换和日志记录等。
毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计
毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计随着科技的快速发展，智能化已经成为了交通系统的重要发展方向。
在城市交通管理中，智能交通灯控制系统发挥着至关重要的作用。
本文将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能交通灯设计，旨在提高交通效率，确保交通安全，并改善交通环境。
一、设计背景与目的城市交通问题一直是困扰人们的难题，高峰期的拥堵和交通事故频发等问题给人们的生活带来了诸多不便。
传统的交通灯控制系统已无法满足现代交通的需求，因此需要一种更加智能化、高效的交通灯控制系统来解决这些问题。
本设计的目的是通过PLC技术，实现交通灯的智能化控制，提高道路通行效率，减少拥堵和交通事故的发生。
二、设计方案1、系统架构本设计采用PLC作为核心控制器，通过传感器采集道路交通信息，如车流量、车速、车道占有率等，根据采集到的信息对交通灯进行智能控制。
同时，系统还包括人机界面（HMI），以便工作人员对系统进行监控和调试。
2、硬件选型PLC选用具有强大计算能力和稳定性的西门子S7-1200系列，该系列PLC具有丰富的IO接口和通信端口，适合用于本设计的控制需求。
传感器选用海康威视的车流量检测器，能够实时监测道路车流量，为PLC提供控制依据。
HMI选用昆仑通态的触摸屏，能够直观地展示系统运行状态和交通信息。
3、软件设计软件部分包括PLC程序和HMI界面设计。
PLC程序主要实现道路交通信息的采集、处理和交通灯的控制逻辑。
HMI界面设计则要实现系统状态的监控、交通信息的展示和人工干预等功能。
软件设计采用模块化的思路，便于后续的维护和升级。
三、功能特点本设计的智能交通灯具有以下功能特点：1、实时监测：通过传感器实时监测道路车流量、车速和车道占有率等信息，为PLC提供控制依据。
2、智能控制：根据监测到的交通信息，PLC能够实现交通灯的智能控制，包括绿灯时间的动态调整、红灯时间的优化分配等，以提高道路通行效率。
3、安全保障：通过实时监测车流量和车速等信息，系统能够及时发现交通事故的风险，并采取相应的控制策略，保障交通安全。
基于嵌入版MCGS交通灯模拟控制系统设计
基于嵌入版MCGS交通灯模拟控制系统设计摘要：MCGS嵌入版是专门为嵌入式计算机的监控系统开发的组态软件，是由组态环境和运行环境两部分组成的。
它适应于应用系统对功能、成本、体积等专用计算机系统。
交通灯模拟控制是一个运行稳定、功能成熟、维护量小的触摸屏组态的监控系统，方便用户对组态过程的调试。
关键词：组态交通灯模拟系统1、控制要求按照实际系统的操作过程设计了以下的模拟过程，初始状态：南北绿灯亮，东西红灯亮。
南北红灯亮7秒灭，南北黄灯闪烁3秒，南北红灯亮10秒后南北循环；东西红灯亮10秒灭，东西绿灯亮7秒灭，东西黄灯闪烁3秒后循环，时序图如1。
图1 交通灯时序图2、变量分析实时数据库是MCGS工程的数据交换和数据处理中心。
数据变量是构成实时数据库的基本单元，定义数据变量的内容主要包括：指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围，交通灯变量如表1。
表1 变量类型3、工程组态1）工程新建。
双击Windows操作系统的桌面上的组态环境快捷方式，打开嵌入版组态软件，点击文件菜单中“新建工程”；弹出“新建工程设置”对话框，TPC 类型选择为“TPC7062K”，点击“确认”。
2）工程保存。
点击文件菜单中“工程另存为”菜单项；在文件名一栏输入“交通灯模拟控制系统设计，点击“保存”。
3）建立新组态窗口。
在MCGS组态“工作台”上，单击“用户窗口”，在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，则产生新“窗口0”。
4）设计画面流程。
（1）建立标题文字：文字框图建立后，输入“交通灯控制系统”文字，按回车键文字输入过程结束。
（2）建立基本元：灯的建立：单击“工具箱”菜单中“插入元件” 图标，弹出“对象元件库管理”；点击“指示灯”中选取中意的灯，按“确认”。
车的建立与灯的建立方法相同。
4、脚本程序IF 液位1< 9 THEN 水泵=1ELSE水泵=0ENDIF‘启动南北绿灯并记时IF X1=1 THEN Y1=1 T2=1ENDIF‘记时到，绿灯灭，黄灯闪烁IF T1=1 THENY1=0 Y2=1 T2=0 T4=1ENDIF‘记时到，黄灯灭，红灯亮IF T3=1 THEN Y2=0 Y3=1 T4=0 T6=1ENDIF‘记时到，循环IF T5=1 THEN Y3=0 Y1=1 T6=0ENDIF‘启动东西红灯并记时IF X1=1 THEN Y6=1 T16=1ENDIF‘记时到，红灯灭，绿灯亮IF T15=1 THEN Y4=1 Y6=0 T16=0 T12=1ENDIF‘记时到，绿灯灭，黄灯闪烁IF T11=1 THEN Y5=1 Y4=0 T12=0 T14=1ENDIF‘记时到，循环IF T13=1 THEN Y6=1 Y5=0 T14=0ENDIF5、工程下载点击工具条中的“下载” 按钮，效果图如3。
交通灯控制系统模拟设计_毕业设计论文
附件1：学号：0121018700XXX课程设计题目交通灯控制系统模拟设计学院物流工程专业物流工程班级物流工程卓越1001姓名指导教师2013 年 6 月28 日交通灯控制系统模拟设计XXX武汉理工大学物流工程卓越1001摘要：随着经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通拥塞已成为一个国际性的问题。
因此，设计可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有极大的现实必要性。
根据交通灯在实际控制中的特点，结合单片机的控制功能，提出了一种用单片机自动控制交通灯的简易方法。
设计中包括硬件电路的设计和程序设计两大步骤，对单片机学习中的几个重要内容都有涉足。
本系统采用AT89C51单片机为中心器件来设计交通灯控制器，实现了红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，显示时间通过P0口输出至双位数码管）；以及实现3种工作模式：正常情况、繁忙情况、特殊情况及报警功能。
本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。
关键字：交通灯；AT89C51；数码管；三种工作模式Design of traffic light control system simulationZhiming GuoLogistics Engineering College Logistics zy1001Abstract: With the development of economy, the sharp increase in the number of cars, increasingly crowded city roads, traffic congestion has become an international problem. Therefore, multi-function traffic light control system design of reliable, safe, convenient and of great practical necessity. According to the characteristics of traffic lights in the actual control, combined with the control function of single chip, this paper presents a simple method for automatic control of traffic lights with single chip microcomputer. In the design of hardware circuit design and program design includes two steps, on several important single-chip learning have to get involved in. The system centric devices to design the traffic light controller AT89C51, realizes the cycle traffic lights lit, countdown 5 seconds left when the yellow light flashing warning (traffic light signal output, display time through the output port P0 to two digital tube through the P1 port); 3 work modes: normal, busy and implementation situation, special circumstances and alarm function. The system practical, simple operation, strong function expansion.Key words: raffic lights, AT89C51, LED, three work modes目录课程设计任务书 (1)第1章前言 (1)1.1交通灯发展概述 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3课题任务及主要实现内容 (2)1.4 原理分析 (3)1.4.1交通灯显示时序的理论分析 (3)1.4.2 交通灯显示的理论分析 (4)第2章设计方案分析 (5)2.1 单片机与外围接口部件 (5)2.2 倒计时显示界面 (6)2.3 交通灯 (6)第3章硬件系统设计 (7)3.1 单片机的选择 (7)3.1.1 AT89C51单片机简介 (7)3.1.2 AT89C51单片机的主要特性 (7)3.1.3主要引脚功能 (8)3.1.4 C51的中断源 (10)3.2 硬件电路实现 (10)3.2.1 最小系统设计 (10)3.2.2 显示设计 (12)3.2.3 发光二极管模拟红绿灯 (15)3.2.4 按键模块 (15)第4章软件电路设计 (16)4.1 软件编译环境测试 (16)4.1.1 C语言介绍 (16)4.1.2 Keil uVision4介绍 (16)4.2软件总体设计 (17)结论 (19)参考文献 (20)源程序： (22)课程设计任务书学生姓名：XXX专业班级：物流工程卓越1001指导教师：朱宏辉工作单位：物流工程题目:交通灯控制系统模拟设计初始条件：1. 熟悉背景资料和任务：熟悉给定的背景资料和数据，明确系统设计的任务要求；拟订设计计划和初步方案。
交通灯PLC控制系统设计
交通灯PLC控制系统设计交通灯是城市交通管理的重要组成部分，交通灯控制系统的设计对于保障交通安全和优化交通流量起着关键作用。
PLC（可编程逻辑控制器）技术在交通灯控制系统中得到了广泛应用，本文将从系统设计的整体框架、PLC程序设计、硬件选型以及系统特点等方面来详细介绍。
交通灯PLC控制系统设计的整体框架主要包括信号采集模块、信号处理模块、控制模块和执行模块四部分。
信号采集模块主要负责将交通流量、行人流量等信息转化为电信号输入给PLC控制器；信号处理模块对采集到的信号进行处理，如检测交通流量的高低以及行人通过的情况；控制模块根据信号处理结果，生成控制信号输出给执行模块；执行模块实现交通灯的控制，通过电路和执行器实现交通灯的开关。
PLC程序设计是交通灯PLC控制系统设计的核心部分，主要包括输入端口设置、控制逻辑设计、输出端口设置和通信设置等。
在输入端口设置中，确定采集到的数据类型和数据源，如交通流量和行人流量分别通过传感器采集。
控制逻辑设计是根据交通灯的状态和信号控制规则确定交通灯的控制方式，比如根据交通流量高低切换交通灯的状态。
输出端口设置是将确定好的控制信号输出到对应的执行模块，如输出信号控制交通灯的红绿灯状态。
通信设置是实现与其他相关系统的联动，如与监控系统的数据交互。
硬件选型是交通灯PLC控制系统设计的重要环节，主要包括PLC控制器、传感器、执行器和电源等。
PLC控制器应该具有高性能、稳定可靠的特点，能够满足交通灯控制系统的需求。
传感器的选型应基于交通流量和行人流量的检测需求，常用的有光电传感器、气压感应器等。
执行器的选型应根据交通灯的类型确定，如LED灯管、数码管等。
电源的选型应满足交通灯控制系统的供电需求，选用稳定可靠的电源。
交通灯PLC控制系统设计具有以下特点：灵活性高、可靠性强、实时性好。
PLC控制器的可编程性使得交通灯的控制逻辑可以根据实际需求进行灵活调整，满足不同时间段的交通流量要求。
PLC的智能交通灯控制系统设计..
PLC的智能交通灯控制系统设计--智能交通灯控制系统设计文档1-引言1-1 目的和范围本文档旨在设计一套基于PLC的智能交通灯控制系统，用于实现交通流畅和安全管理。
1-2 定义●PLC：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种可编程数字运算控制器。
●智能交通灯：根据实时交通信息和需求，自动调整交通灯的信号显示。
●交通流畅：指通过合理的交通信号控制，减少交通拥堵和延误，提高交通效率。
●安全管理：通过合理的交通信号控制，确保道路交通的安全性和可靠性。
2-系统架构设计2-1 系统组成部分●PLC控制器●交通灯信号灯●交通检测传感器●人行横道信号灯●数据通信模块2-2 系统工作原理智能交通灯控制系统通过交通检测传感器获取实时交通信息，根据预设的控制算法，向信号灯发送指令来调整信号显示。
同时，通过数据通信模块与其他交通管理设备进行通信，实现跨路口协调控制。
3-系统硬件设计3-1 PLC控制器选型选择适宜的PLC控制器，满足系统的输入输出要求和性能需求。
3-2 交通灯信号灯设计根据道路交通需求和交通管理规范，设计合适的交通灯信号灯，包括信号显示颜色和亮度。
3-3 交通检测传感器选型选择适宜的交通检测传感器，可根据车辆和行人的实时情况，提供准确的交通流量数据。
3-4 人行横道信号灯设计根据行人需求和交通管理规范，设计合适的人行横道信号灯，保证行人安全过马路。
3-5 数据通信模块选型选择适宜的数据通信模块，实现系统与其他交通管理设备的数据交互和远程控制。
4-系统软件设计4-1 PLC编程使用PLC编程软件进行控制算法的编写，实现交通灯信号的动态调整。
4-2 信号灯控制算法设计设计合理的控制算法，根据实时交通信息和需求，动态调整交通灯信号显示。
4-3 数据通信协议设计设计系统与其他交通管理设备之间的数据通信协议，实现数据交互和远程控制。
5-系统测试与验证5-1 硬件测试对系统硬件进行功能测试，确保各部件正常工作。
交通灯PLC控制系统设计
交通灯PLC控制系统设计摘要：本文介绍了交通灯PLC控制系统的设计。
交通灯是城市交通管理中的重要设备，它能有效协调交通流量，提高道路通行效率和安全性。
本文以PLC控制系统为基础，设计了一个简单的交通灯控制系统，包括信号灯的控制逻辑、PLC程序的编写和硬件连接等。
关键词：交通灯；PLC控制系统；信号灯；程序编写1.引言交通拥堵一直是城市发展中的一个重要问题。
为了有效管理交通流量，提高道路通行效率和安全性，交通灯被广泛应用于路口和人行横道等交通场所。
交通灯通过控制不同车辆和行人的通行时间来协调交通流量，确保道路交通的顺畅。
传统的交通灯控制方式多采用电路控制或计时器控制，这种方式存在控制逻辑复杂、维护困难等问题。
而PLC控制系统采用可编程控制器（PLC）作为控制核心，具有功能强大、操作灵活、易于扩展等优点，逐渐成为现代交通灯控制的主流方式。
本文将介绍一个基于PLC控制系统的交通灯控制系统。
首先介绍交通灯的基本原理和工作方式，然后详细设计PLC程序和硬件连接，最后进行系统测试和验证。
2.交通灯工作原理交通灯主要由红灯、黄灯和绿灯组成。
不同颜色的灯泡代表不同的信号状态，用来指示不同类型车辆和行人的通行情况。
当绿灯亮起时，表示允许车辆通行；当红灯亮起时，表示禁止车辆通行；当黄灯亮起时，表示信号即将变换，要求车辆减速停车。
通过不同颜色的灯泡的组合和闪烁，可以实现不同的交通信号。
交通灯的控制逻辑一般采用有限状态机（FSM）来描述，包括不同状态之间的转换条件和动作执行。
常见的状态包括绿灯状态、红灯状态、黄灯状态等。
3.PLC程序设计在设计交通灯控制系统的PLC程序时，需要将交通灯的控制逻辑转化为PLC指令，以实现信号灯的控制。
下面以一个简单的路口为例，介绍PLC程序的编写。
首先定义输入和输出变量，如IN1表示车辆检测器信号，OUT1表示绿灯输出信号，OUT2表示红灯输出信号，OUT3表示黄灯输出信号。
然后编写控制逻辑，包括输入信号的检测和输出信号的控制。
基于PLC-MCGS的交通灯控制仿真系统设计
——-—-—----——学校LOGO—-—-—------毕业论文(设计) 题目基于PLC_MCGS的交通灯控制仿真系统设计学生姓名XXXXX学号XXXXXXXX学院XXXXXXXXX专业电气工程与自动化指导教师XXXXX二Ｏ一三年五月二十日目录1.1 基于PLC_MCGS的交通灯控制研究的背景 01。
2 PLC_MCGS交通灯特点 0第二章 PLC知识简介以及红绿灯控制 (1)2.1 PLC简介 (1)2。
1.1 PLC定义 (1)2.1。
2 PLC的由来 (1)2。
2 PLC功能 (1)2.2。
1 基本功能 (1)2。
2。
2 特殊控制功能 (2)2。
2。
3 网络与通信功能 (2)2.3控制系统要求 (3)第三章 PLC控制系统设计 (5)3.1 PLC的发展 (5)3。
2 FX2N系列可编程控制器的结构和组成 (5)3。
3 FX2N编程软件的使用 (7)3。
3.1 红绿灯梯形图编写 (7)3。
3.2 计数指令实现 (7)3。
3。
3 定时指令实现 (7)3。
4 FX2N编程软件的基本操作 (8)3。
5 编写梯形图的基本原则 (9)3。
6梯形图的基本工作原理 (9)第四章 MCGS组态软件 (13)4。
1 MCGS组态软件 (13)4.2 MCGS软件的功能和特点 (13)4.3 MCGS嵌入版系统的构成和组成部分的功能 (14)4.4 MCGS用户窗口绘制要求 (15)4。
5变量设计 (15)4.5.1车的动画脚本程序 (16)4。
6 MCGS组态软件模拟运行 (17)第五章系统整体运行 (20)5.1系统数据调节 (20)5.2系统整体运行的PLC-MCGS虚拟控制 (21)第六章论文概述 (21)6结语 (21)致谢 (22)参考文献 (22)基于PLC_MCGS的交通灯控制仿真系统设计孙飞南京信息工程大学滨江学院,南京，210044摘要：本文设计了一种以MCGS组态软件作为模拟仿真平台，同时与PLC可编程控制器相结合，设计了城市十字路口交通信号灯的模拟运行系统。
智能交通灯PLC控制系统的设计
智能交通灯PLC控制系统的设计一、本文概述随着城市化的快速发展，交通拥堵和交通事故的问题日益严重，智能交通系统因此应运而生。
作为智能交通系统的重要组成部分，智能交通灯控制系统在提高道路通行效率、保障交通安全方面发挥着至关重要的作用。
本文将对基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能交通灯控制系统设计进行深入探讨，旨在通过技术创新提高交通管理效率，优化城市交通环境。
本文将首先介绍智能交通灯PLC控制系统的基本概念和原理，阐述其相较于传统交通灯控制系统的优势。
接着，将详细论述系统的设计过程，包括硬件选型、软件编程、系统架构搭建等关键环节。
还将探讨该系统的实际应用效果，分析其对交通流量、交通安全等方面的影响。
通过本文的研究，期望能够为智能交通灯PLC控制系统的设计提供有益的参考和借鉴，推动城市交通管理向更加智能化、高效化的方向发展。
也希望本文的研究能够为相关领域的技术创新和应用提供有益的启示和思路。
二、PLC基础知识介绍可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统，用于实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入/输出控制各种类型的机械设备或生产过程。
自20世纪60年代诞生以来，PLC以其高可靠性、强大的功能、灵活的配置和易于编程的特点，在工业控制领域得到了广泛应用。
PLC的基本结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、电源以及通信接口等部分。
其中，CPU是PLC的核心，负责执行用户程序、处理数据、控制I/O接口等任务；存储器用于存储系统程序、用户程序及工作数据；I/O接口用于与外部的输入/输出设备连接，实现与外部世界的交互；电源为PLC提供稳定的工作电压；通信接口则用于PLC与其他设备或系统的数据交换和通信。
PLC的编程语言主要有梯形图（Ladder Diagram）、指令表（Instruction List）、功能块图（Function Block Diagram）等，这些语言直观、易学，方便工程师进行编程和调试。
(完整word版)基于单片机的交通灯控制系统设计
基于89C51的交通灯控制系统设计目录摘要 01.设计任务与要求 02.系统硬件设计 (1)3.系统软件设计 (4)4. Proteus软件仿真 (4)5.设计心得 (5)6.参考文献 (6)附录 (6)交通灯控制系统设计摘要自从1858年英国人发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。
近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。
本模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。
从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。
系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。
本模拟系统由单片机硬/软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统等组成，较好的模拟了交通路面的控制。
关键词：交通灯单片机数码管LED灯1.设计任务与要求东西、南北两干道交于十字路口，各干道有一组红、绿、黄三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。
东西方向为主干道，通行时间为40秒；南北方向为支干道，通行时间为30秒。
通行时间最后3秒，绿灯灭，黄灯闪烁，黄灯闪烁完毕变更通行车道。
通行时间由数字显示器显示，黄灯3秒闪烁不单另计时。
2.系统硬件设计根据上面的功能要求，硬件系统主要有单片机模块、指示灯模块和倒计时显示模块。
各模块选择如下：（1）单片机模块主控芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图１所示。
图1 AT89C51引脚图AT89C51是AT89C5X系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。
交通灯控制系统设计-实验报告
交通灯控制系统设计-实验报告
实验目的：设计一个交通灯控制系统，实现对交通灯的自动控制。
实验材料：
1. Arduino UNO开发板
2. 红绿黄LED灯各1个
3. 杜邦线若干
实验原理：
交通灯系统的控制主要是通过控制LED灯的亮灭来实现。
红
色LED灯表示停止，绿色LED灯表示通行，黄色LED灯表
示警示。
通过控制不同LED灯的亮灭状态，可以模拟交通灯
的不同信号。
实验步骤：
1. 将红色LED灯连接到Arduino开发板的数字输出引脚13，
绿色LED灯连接到数字输出引脚12，黄色LED灯连接到数
字输出引脚11。
2. 在Arduino开发环境中编写控制交通灯的程序。
3. 将Arduino开发板与计算机连接，将程序上传到Arduino开
发板中。
4. 接通Arduino开发板的电源，观察交通灯的亮灭状态。
实验结果：
根据程序编写的逻辑，交通灯会按照规定的时间间隔进行变换，实现红绿灯的循环。
实验总结：
通过本次实验，我们设计并实现了一个简单的交通灯控制系统。
掌握了Arduino编程和控制LED灯的方法，加深了对控制系
统的理解。
通过实验，我们发现了交通灯控制系统的重要性和意义，为今后的交通控制提供了一种可行的解决方案。
实现交通灯控制模拟程序设计
实现交通灯控制模拟程序设计介绍：交通灯是城市交通管理中的重要组成部分，对于交通流量的控制和交通安全的保障有着重要的作用。
交通灯控制模拟程序设计旨在模拟交通灯的工作原理和控制逻辑，帮助人们更好地理解交通灯的工作机制，并为交通管理者提供参考。
本文将介绍交通灯控制模拟程序设计的实现思路和主要功能。
实现思路：交通灯控制模拟程序设计可以使用面向对象的程序设计思想，将交通灯抽象为一个对象，交通灯控制器作为另一个对象，通过交通灯控制器来控制交通灯的状态转换。
程序设计可以使用事件驱动的方式，在每个时间周期内更新交通灯的状态，并通过图形化界面展示交通灯的状态变化。
主要功能：1.建立交通灯对象：设计一个交通灯类，包含交通灯的各个状态（红灯、绿灯、黄灯）和相关属性（灯的颜色、灯的亮度等）。
2.交通灯状态转换：设计一个交通灯控制器类，负责控制交通灯的状态转换。
根据交通灯的当前状态和时间周期，计算下一个状态是什么，并更新交通灯对象的状态。
3. 创建图形化界面：使用图形化界面库，如Tkinter，创建一个窗口来展示交通灯的状态。
界面上可以显示交通灯的当前状态和剩余时间，并且有按钮可以手动控制交通灯的状态。
4.模拟交通流量：可以设置不同的交通流量参数，如不同道路上车辆的数量和速度，根据这些参数模拟交通流量的变化，并结合交通灯的状态来实现交通的协调与控制。
5.交通灯控制策略：根据交通流量和交通灯的状态，设计一套交通灯控制策略，包括灯的时间周期、绿灯持续时间、红灯持续时间等。
可以通过模拟程序的方式评估不同策略的效果，优化交通灯的控制策略。
总结：交通灯控制模拟程序设计可以帮助人们更好地理解交通灯的工作原理和控制逻辑，并且通过模拟不同交通流量和交通灯策略的情况，优化交通灯的控制效果。
此外，可以通过交通灯控制模拟程序设计为交通管理者提供参考，帮助他们制定更科学、合理的交通灯控制策略，提高城市交通的管理水平和交通安全性。
基于PLC控制的交通灯系统设计
基于PLC控制的交通灯系统设计一、本文概述随着城市化进程的加速和科技的不断进步，交通拥堵和交通安全问题日益突出，对交通管理提出了更高的要求。
在这样的背景下，基于PLC（可编程逻辑控制器）控制的交通灯系统设计成为了解决这一问题的有效手段。
本文旨在探讨基于PLC控制的交通灯系统的设计方案，包括系统的硬件组成、软件编程、控制逻辑以及实际应用效果等方面。
通过深入研究和实践，本文旨在为读者提供一个全面、系统的交通灯系统设计思路，以期在缓解交通压力、提高交通效率、保障交通安全等方面发挥积极作用。
本文将首先介绍交通灯系统的基本概念和作用，然后重点阐述PLC在交通灯系统中的应用优势。
接着，将详细介绍基于PLC的交通灯系统设计方案，包括硬件选型、软件编程、控制逻辑设置等关键步骤。
在此基础上，本文将通过实际案例分析，探讨该设计方案的实施效果及存在的问题，并提出相应的改进措施。
将对基于PLC控制的交通灯系统的发展前景进行展望，以期为未来交通管理领域的技术创新提供参考和借鉴。
二、PLC基础知识PLC，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种专为工业环境设计，用于数字运算操作的电子系统。
它采用了可编程的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC的基本结构包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口、电源和编程器等部分。
其中，CPU是PLC的核心，负责执行用户程序，完成各种控制功能；存储器用于存储系统程序、用户程序和数据；输入输出接口则负责实现PLC与外部设备的连接，完成数据的输入和输出；电源则为PLC提供稳定的工作电压；编程器则是用户用来编写、修改和调试用户程序的工具。
PLC的主要特点包括可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、易于实现、适应性强、灵活性好、体积小、能耗低、维护方便等。
一交通灯的模拟控制
实验一交通灯的模拟控制一、实验目的使用图1-1 交通灯示意图二、实验内容1．控制要求起动后，南北红灯亮并维持15s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮。
到10s 时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。
南北绿灯亮了10s后闪亮，3s 后熄灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。
停止后东西南北的黄灯闪烁红绿灯熄灭。
图1-2 交通灯工作流程图2．I/O分配输入输出起动：start 北红灯：b_north_red 东红灯：b_east_red停止：stop 北黄灯：b_north_yellow 东黄灯：b_east_yellow北绿灯：b_north_green 东绿灯：b_east_green南红灯：b_south_red 西红灯：b_west_red南黄灯：b_south_yellow 西黄灯：b_west_yellow南绿灯：b_south_green 西绿灯：b_west_yellow图1-3 逻辑时序图3.根据示意图绘制HMI图形并链接变量图1-4 交通灯HMI示意图4.编写并运行程序编写程序来实现控制要求。
相关程序参考文件：《交通灯.pro》。
编写主程序时需要注意：编写主程序时先把红绿等功能完成。
最后编写停止时黄灯闪烁的功能。
建议使用Case语句，将各个时间段的灯的亮灭状态都进行声明，方便之后使用者的修改。
实验二抢答器一、实验目的使用TwinCAT编写一个可供六人参与的抢答器。
二、实验内容1. 控制要求当主持人按下开始按钮以后，1~6号按钮任意一个按钮被触发，按钮对应的灯则亮起。
同时将其他按钮锁定，再继续按其他按钮不会使对应的灯亮起。
当主持人按下复位按钮后，可以将抢答器复位，然后可以重复以上步骤。
图2-1 抢答器流程图2．I/O分配输入输出开始按钮：start 抢答灯：light[1..6]复位按钮：reset抢答按钮：button[1..6]3.根据示意图绘制HMI图形并链接变量图2-2 抢答器HMI图4.编写并运行程序编写程序来实现控制要求。
交通灯控制系统的设计
1.3 系统设计
框图设计
基于AT89C51单片机的交通信号控制系统由电源电路、单片 机主控电路、按键控制电路、时钟电路、复位电路和数码管
显示电路几部分组成，框图所示。
系统原理
单片机设计交通灯控制系统，可用单片机直接控制 信号灯的状态变化，指挥交通的具体通行。当然，接 入 LED数码管就可以显示倒计时，以提醒行使者， 更具人性化。
Hale Waihona Puke 晶振电路复位电路系统刚上电时，单片机内部的程序还没有开始执行，需要一 段准备时间，也就是复位时间。一个稳定的单片机系统必须设 计复位电路。当程序跑飞或死机时，也需要进行系统复位。复 位电路有很多种，有上电复位，手动复位等。
按键电路
本设计设置了有 4个 键： （1）、S1 键设置按键。 （2）、S2键为增加时间按 键。 （3）、 S3 键为减少时间按 键。 （4）、S4键为模式切换按键。
（4） 通过单片机的P3.0位来控制系统是工作或设 置初值，当为0就对系统进行初始化，为1系统就 开始工作。
元件清单
软件设计
总体流程图
1.6 系统仿真及调试
基于AT89 C51单片机的交通信号灯控制系统仿真过程参考附 录C。交通信号与控制状态仿真结果。
单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的，许多硬件 错误是在软件调试过程中被发现和纠正的。但通常是先排除 明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试以进一步排除 故障。可见硬件的调试是基础，如果硬件调试不通过，软件 设计则无从谈起。
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计随着城市化进程的加速和交通需求的增长，交通信号灯在城市交通管理中的地位日益重要。
传统的交通信号灯控制系统往往采用定时控制方式，无法适应实时变化的交通流状况，容易导致交通拥堵和安全隐患。
为了解决这一问题，本文将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的交通信号灯智能控制系统设计。
一、系统概述基于PLC的交通信号灯智能控制系统主要由PLC、传感器、信号灯和通信模块组成。
PLC作为核心控制器，负责处理传感器采集的交通流数据，根据预设的控制策略调整信号灯的亮灭时间，实现交通信号灯的智能控制。
二、硬件设计1、PLC选型PLC作为控制系统的核心，需要具备处理速度快、输入输出接口丰富、稳定可靠等特性。
本文选用某品牌的高性能PLC，具有16个输入接口和8个输出接口，运行速度可达纳秒级。
2、传感器选型传感器主要用于采集交通流的实时数据，如车流量、车速等。
本文选用微波雷达传感器，可实时监测车流量和车速，具有测量精度高、抗干扰能力强等优点。
3、信号灯设计信号灯是交通信号控制系统的执行机构，本文选用LED信号灯，具有亮度高、寿命长、能耗低等优点。
每盏信号灯均配备独立的驱动电路，由PLC通过输出接口进行控制。
4、通信模块设计通信模块负责将PLC采集的数据传输至上级管理系统，同时接收上级管理系统的控制指令。
本文选用GPRS通信模块，具有传输速度快、稳定性高等优点。
三、软件设计1、控制策略设计本文采用模糊控制算法作为交通信号灯的控制策略。
模糊控制算法通过对车流量和车速进行模糊化处理，将它们转化为PLC可以处理的模糊变量，再根据预设的模糊规则进行调整，实现信号灯的智能控制。
2、数据处理流程设计数据处理流程包括数据采集、数据处理和数据传输三个环节。
传感器采集车流量和车速数据；然后，PLC根据控制策略对数据进行处理；通过通信模块将处理后的数据上传至上级管理系统。
同时，PLC还会接收上级管理系统的控制指令，根据指令调整信号灯的亮灭时间。
基于单片机的交通信号灯模拟控制系统设计任务书
毕业设计（论文）基于单片机的交通信号灯模拟控制系统设计The MCU Control System Design Of Traffic Light一．选题意义及背景现代城市生活中，交通显得日渐重要。
车辆的逐渐增多、城市道路的拥挤不堪都需要良好的城市道路交通管理，信号灯控制非常重要，本课题针对十字路口的交通情况设计相应的控制时间和控制流程，利用单片机良好的控制功能来进行设计，实用性强。
本课题主要利用红、绿、黄三种颜色的发光二极管做信号指示灯，通过编写程序控制信号灯的颜色显示和保持时间，让学生增强动手能力，并进一步了解单片机的工作原理。
二．毕业设计（论文）主要内容：交通灯控制系统主要包括硬件部分设计制作和软件程序设计两大部分。
要求设计的系统能对东西方向和南北方向的车流进行控制，按照设定的时间准确进行显示部分的剩余时间的显示和切换。
应完成的主要工作包括单片机的选型、硬件电路设计、电路图绘制、软件程序的设计、实物电路制作等。
熟练使用Proteus 软件和伟福仿真软件编写程序，模拟电路运行，并完成毕业论文。
利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的信号切换和时间显示。
三．计划进度：第8周确定分组以及在小组中的分工，通过各种途径查阅资料，确定总体系统设计，购买原材料第9周——第10周系统设计，电路板制作，开始撰写论文第11周硬件系统基本完成，调试修缮。
论文初稿完成第12周论文修改完善，准备答辩第13周答辩四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、毕业设计实物2、毕业设计论文3、任务书4、教师评阅书指导教师：林蒙丹、徐冬云教研室主任：张明金2011年10月17日2011年10月17日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
智能交通灯控制系统的设计与模拟
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数 控 技 术
智能交通灯控制系统的设计与模拟
吕冠 艳 王 高 吴 翠 红
（ １ 冲 北 大 学信 息与通 信 工程 学 院 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ５ １ ； ２ ． 山 西水利 职 业技 术 学 院信 息工程 系 山西运 城 ０ ４ ４ ０ ０ ４ ）
摘要： 针 对我 国城 市交通 控制 的现 状 和存 在 的 问题 ， 介绍 了一种 利 用单 片机ＡＴ ８ ９ ｓ ５ １ 作 为核 心 元件 ， 进 行智 能 交通控 制 系统设计 的 方案 ， 并详 细 阐述 了该 系统 的 组成 结 构 、 工 作原 理 、 硬 件 电路 和软 件 设 计 。 该 系统 实现 了信 号 灯 对路 面状 况的 智能 控 制 ， 能 够有 效 地疏 导 交通 ， 提高 交通 路 口的 通行 能 力 ， 具 有 一 定 的 实用 价值 。 关键 词 ： 单 片机 交通灯 控制 系统 发光 二板 管
中 图分 类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ４ ． ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ７ － ９ ４１ ６ （ ２ ０１ ３ ） ０ １ ． ０ ０ ０ ５ － ０ ２
．
▲ Ａ髓
随着 我国社会经济的发展 ， 机动车数量急剧增加 ， 城市交通面 为 ： 绿一 ＞ 黄一＞红 ， 绿灯的最短 时间为２ ０ 秒， 最长 时间为４ ０ 秒， 红灯 临巨大压力 ， 城 市道路建设相对滞后 ， 特别是街道 的十字路 口， 更是 下转第７ 页 成为交通 网中通行能力的瓶颈和交通事故 的多发地 。 为了有效缓解 交通阻塞 ， 确保交通安全 ， 交通信号灯在所有城市都得到了广泛应 用。 传统的交通信号灯控 制系统具有很大的局限． 眭Ｉ “ ， 结合计算机和 自动控 制技术 ， 设计智能化 的交通信号灯指挥系统具有十分 重要 的 现实意 义。
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贵州师范学院电子课程设计报告书班级11级1班学生姓名王旭东学号11030540094专业电子信息科学与技术院系物电学院2014年6 月20 日摘要随着城市人口的快速增长和机动车数量的大量增加，城市交通灯作为缓解交通压力、提高道路通行效率的重要手段，其作用越来越重要。
因此，如何改进交通灯的设计，使其更好的适应城市交通的发展也成为一个重要课题。
红绿灯控制系统是利用8253A定时/计数器芯片的定时功能，向8259A中断控制器芯片发出定时中断请求，驱动8255A可编程并行接口芯片改变路口的LED灯的亮灭。
系统采用DVCC-598JH+微机原理与接口技术实验箱作为测试与运行的平台，8086汇编语言作为编程语言，并用MASM5.0作为汇编语言开发环境。
关键词：红绿灯控制系统 8253A定时器 8259A中断控制器 8255A可编程并行接口 DVCC-598JH+目录摘要 (201)1.十字路口基本情况分析 (201)2.交通灯状态转换分析 (III)3.紧急通行情况分析 (5)4.硬件功能分析 (6)4.1 8253A定时/计数器芯片 (6)4.2 8259A中断控制器芯片 (7)4.3 8255A可编程并行接口芯片 (9)5.系统设计 (10)5.1硬件设计 (10)5.1.1 电路分析 (10)5.1.2 电路连接设计 (10)5.2软件设计 (12)5.2.1 程序总体设计 (12)5.2.2 程序流程设计 (13)5.2.3 重要代码分析 (XII)6.系统实现 (XVII)6.1 软件开发与运行环境 (10)6.2 系统硬件环境 (20)6.3 系统运行步骤 (20)6.4 系统测试结果 (20)参考文献 (21)心得体会 (22)1 十字路口基本情况分析设有一个十字路口，1、3为东西方向，2、4为南北方向，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车；延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3 路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4 路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。
2 交通灯状态转换分析合理的设置每个路口、每个方向的交通灯的通行时间，对车辆能否及时疏散，有着决定性的作用。
状态1 的时候：1、3路口的绿灯熄灭，1、3路口的黄灯开始亮，当通行时间剩下5秒结束时，LED会闪烁，而同时2、4路口的红灯亮状态2的时候：1、3 路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；状态3的时候：1、3 路口红灯亮，而同时2、4路口的黄灯亮；状态4 的时候：1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。
整个状态转换的过程见表2-1。
表2-1 路口四个状态和相互转换过程完成四个状态的一次循环需要40秒，红灯亮20秒、绿灯亮15秒、黄灯亮5秒完成了在适当的时间限度内，有效的疏散较大的通行量的目的。
3 紧急通行情况分析手动拨动单脉冲一次，则产生一个优先级高一级的中断，程序转而执行此中断处理程序，处理完后返回继续执行低级中断。
整个执行过程见图3-1图3-1 紧急中断程序4 硬件功能分析4.1 8253A定时/计数器芯片8253A定时/计数器具有定时、计数双功能。
它具有三个相同且相互独立的16位减法计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2。
每个计数器计数频率为0－2MHZ。
其内部数据总线缓冲器为双向三态，故可直接连在系统数据总线上，通过CPU写入计数初值，也可由CPU读出计数当前值。
读写控制逻辑，当选中该芯片时，根据读写命令和送来的地址信息控制整个芯片工作。
其工作方式通过控制字确定。
控制字寄存器用于接收数据总线缓冲器的信息。
当写入控制字时，控制计数器的工作方式；当写入数据时则装入计数初值。
控制寄存器为8位，只能写入不能读出。
8253A内部结构见图4-1。
当8253A执行计数功能时，计数器装入初值后，当GATE为高电平时，可用外部事件作为CLK脉冲对计数值进行减1计数。
每来一个脉冲减1，当计数值减为0时，由OUT端输出一个标志信号。
当8253A执行定时功能时，计数器装入初值后，当GATE为高电平时，由CLK 脉冲触发开始自动计数。
当计数到零时，发计数结束定时信号。
8253A可以工作在方式0到方式5，常用的有方式2频率发生器方式和方式3方波发生器方式。
在方式2时，当初值装入后，OUT变为高；计数结束，OUT变为低。
该方式下如果计数未结束，但GATE为低时，立即停止计数，将OUT变为高；当GATE 再变高时，便启动一次新的计数周期。
在方式3时，当装入初值后，在GATE上升沿启动计数，OUT输出高电平；当计数完成一半时，OUT输出低电平。
在本系统中，8253A工作于方式3方波发生器方式。
图 4-1 8253A内部结构图4.2 8259A中断控制器芯片8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。
它将中断源按优先级排队、辨认中断源和提供中断向量的电路集成于一体，只要用软件对它进行编程，就可以管理8级中断。
8259A的内部结构见图4-2。
它由中断请求寄存器（IRR）、优先级分析器、中断服务寄存器（ISR）、中断屏蔽寄存器（IMR）、数据总线缓冲器、读写控制电路、级联缓冲器和比较器组成。
图 4-2 8259A的内部结构对8259A编程和初始化的时候，首先要写初始化命令字ICW1-ICW4。
写ICW1以确定中断请求信号类型，清除中断屏蔽寄存器，进行中断优先级排队和确定系统是用单片还是多片。
写ICW2用来定义中断向量的高五位类型码。
ICW3可以定义主片8259A中断请求线上IR0-IR7有无级联的8259A从片。
写ICW4用来定义8259A工作时用8085模式还是8088模式，以及中断服务寄存器复位方式等。
初始化命令字写完以后，要写8259A的控制命令字，它包括OCW1-OCW3。
写OCW1可以设置或清除对中断源的屏蔽。
写OCW2设置优先级是否进行循环、循环的方式和中断结束的方式。
8259A 复位时自动设置IR0优先权最高，IR7优先权最低。
写OCW3用来设置查询方式和特殊屏蔽方式，并可以读取8259A中断寄存器的当前状态。
在本系统中，使用8259A的循环等待中断工作方式。
4.3 8255A可编程并行接口芯片8255A是一种可编程的芯片，它采用双列直插封装，用＋5V电源供电。
内部有3个8位的I/0端口：A口、B口和C口。
这三个端口也可以分为各有12位的两组：A 组和B组。
A组包含A口8位和C口的高四位，B组包含B口8位和C口的低四位；A组控制和B组控制用于实现方式选择操作；读写控制逻辑用于控制芯片内部寄存器的数据和控制字经数据总线缓冲器送入各组接口寄存器中。
由于8255A数据总线缓冲器是双向三态8位驱动器，因此可以直接和8088系统数据总线相连。
8255A的内部逻辑结构见图4-3。
图4-3 8255A的内部结构8255A有三种工作方式：方式0、方式1和方式2。
它通过对控制寄存器写入不同的方式选择控制字来决定其三种不同的工作方式。
方式0是基本输入输出方式。
该方式下的A口8位和B口8位可以由输入的控制字决定为输入或输出，C口分成高4位（PC4-PC7）和低4位（PC0-PC3）两组，也有控制字决定其输入或输出。
需要注意的是，该方式下，只能将C口其中一组的四位全部置为输入或输出。
方式1选通输入输出方式，又叫单向输入输出方式。
它分为A、B两组，A 组由数据口A和控制口C的高4位组成，B组由数据口B和控制口C的低4位组成。
数据口的输入输出都是锁存的，与方式0不同，由控制字来决定它是作为输入还是输出。
C口的相应位用于寄存数据传送中所需的状态信号和控制信息。
方式2为双向输入输出方式。
本方式只有A组可以使用。
此时A口为输入输出双向口，C口中的5位（PC3-PC7）作为A口的控制位。
在本系统中，8255A的三个端口均工作于方式0，全部为输出口。
5 系统设计5.1硬件设计5.1.1 电路分析本系统要实现的功能是模拟十字路口红绿灯的工作状况。
按照预先设定并优化的交通灯规则，控制LED指示灯的亮灭，同时在实验箱的数码管显示屏上显示剩余的时间。
当时间递减到0的时候，改变LED灯的状态，并刷新显示屏显示的时间。
为了实现以上功能需求，本系统需要12个LED指示灯，来分别代表1、3方向（东西），2、4方向（南北）；两个双位的数码管显示屏，用来显示1、3路口和2、4路口剩余的时间。
为了实时地更新数码管显示屏上的数字，需要使用8255A可编程芯片来即时地改变显示屏每个笔划的电平高低，从而准确地将需要显示的数字显示在数码管显示屏上。
由于交通灯需要按秒进行计数，所以需要一个均匀地时钟发生器。
8253A芯片是个功能丰富、使用简单的定时/计数器。
它可以根据需要设置不同的显示初值，从而产生所需频率的时钟脉冲，为系统提供计时和驱动其他事件的发生。
8259A中断控制器芯片可以在收到8253A发出的时钟脉冲时，产生定时的中断，在中断服务程序中，更新显示缓冲区，并调用8255A芯片来执行相关程序，从而更新LED灯和数码管显示屏。
本系统使用集成的电路和实验环境，以方便进行电路的连接和测试，同时减少由于电路的复杂性而产生的错误。
5.1.2 电路连接设计本系统所使用到的硬件包括8253A芯片、8259A芯片、8255A芯片、LED指示灯和数码管显示屏。
在电路连接的时候，将8255A芯片的PC口的PC5、PC4接红灯灯，PC3、PC2接绿灯，PC1、PC0接黄灯。
通过改变8255A的PC口的值来实时地控制每个LED 灯的亮灭，从而改变十字路口的交通状态。
将8253A的CLK0插孔连接至1MHZ的分频输出插孔T4。
分频输出插孔所输出的频率是将系统的主频分解为一定的频率，以供其他硬件或者软件使用。
8253A从分频插孔得到1MHZ的固定频率，再根据芯片内部设定的计数初值，从而产生需要频率的时钟脉冲，由OUT0口输出，供其他芯片使用。
在这里OUT0接CLK2。
将8253A的OUT2插孔连接至8259A的IRQ3插孔上。
8259A的IRQ3中断口每隔固定的时间便会收到8253A发送过来的时钟脉冲，作为中断源来执行中断服务程序。
在中断服务程序中，完成更新数码管显示值和改变交通灯状态的功能。
硬件的连接见图5-1和图5-2。
图 5-1 系统电路图——8253A和8259A的连接图图 5-2 系统电路图——8255A和LED灯的连接图5.2软件设计5.2.1 程序总体设计本系统采用“自上而下总体规划、自下而上应用开发”的策略进行总体设计和开发。
先根据其功能需要，设定需要的功能模块，确定需要编写的子程序，从而使程序结构清晰，便于阅读和调试，加快了系统完成的速度。