基于DSP的交通灯控制的设计

XXXXXX电子信息工程学院

课程设计报告

交通灯综合控制

设计人：XXX

专业：电子信息工程

班级：电子班

学号：

指导教师：

二零一X年X月

目录

1 设计目的及要求 (4)

1.1设计目的 (4)

1.2设计要求 (4)

1.2.1 交通灯控制 (4)

1.2.2 计时 (5)

1.2.3 紧急情况 (5)

1.2.4 程序设计 (5)

2 设计原理及方案 (7)

2.1 课程设计总体方案 (7)

2.1.1 设计思路 (7)

2.2课程设计原理 (7)

2.2.1 系统工作原理 (7)

2.2.2 系统工作状态 (8)

3 硬件设计 (10)

3.1 硬件总体设计 (10)

3.2 交通灯显示模块 (11)

3.3 计数显示模块 (12)

3.4 开关模块 (13)

4 软件设计 (14)

4.1 程序流程 (14)

4.2 交通灯模拟显示 (15)

4.3 定时器及中断设计 (15)

4.4 外中断设计 (16)

5 系统调试 (18)

5.1 硬件调试 (18)

5.1.1 电源调试 (18)

5.1.2 Emulator调试 (18)

5.2软件调试 (21)

5.2.1软件设计 (21)

5.2.2程序运行 (23)

5.3系统下载 (24)

6 结论分析及体会 (25)

7参考文献 (26)

1 设计目的及要求

1.1 设计目的

(1)熟悉使用ICETEK–F2812-AE评估板控制ICETEK-CTR上交通灯的方法。练习自主独立的设计，实现理论和实践的统一，提高自我动手能力。

(2)掌握TMS320F2812DSP定时器的使用和编程。

(3)掌握TMS320F2812DSP外中断的使用和编程。

(4)学习复杂控制程序设计思路。

(5)利用DSP开发环境CCS C2000对源程序文件进行编译、链接、装载调试，以完成基本的DSP项目文件设计。

(6)通过此次课程设计，学习DSPF2812芯片的I/O端口控制方法，熟悉字模的简单构建和使用，熟悉掌握在DSP软硬件环境下的程序开发流程，达到学以致用的目的。

1.2 设计要求

1.2.1 交通灯控制要求：

利用ICETEK-EDU实验箱提供的设备，设计模拟实际生活中十字路口交通灯控制的程序。要求如下：

交通灯分红黄绿三色，东、南、西、北各一组，用灯光信号实现对交通的控制：绿灯信号表示通行，黄灯表示警告，红灯禁止通

行，灯光闪烁表示信号即将改变。计时显示：8×8点阵显示两位计数，为倒计时，每秒改变计数显示。正常交通控制信号顺序：正常交通灯信号自动变换

(1)南北方向绿灯，东西红灯(20秒)。

(2)南北方向绿灯闪烁3次,东西红灯(6秒)。

(3)南北方向黄灯,东西红灯(4秒)。

(4)南北方向红灯，东西方向绿灯（20秒）。

(5)南北方向红灯，东西方向绿灯闪3次(6秒)。

(6)南北方向红灯，东西方向黄灯（4秒）。

(7)返回(1)循环控制

紧急情况处理：模仿紧急情况(重要车队通过、急救车通过等)发生时，交通警察手动控制

(1)当任意方向通行剩余时间多于10秒，将时间改成10秒。

(2)正常变换到四面红灯(20秒)。

（3)直接返回正常信号顺序的下一个通行信号(跳过闪烁绿灯、黄灯状态)。

1.2.2 计时要求：

使用TMS320VC5416DSP 片上定时器，定时产生时钟计数，再利用此计数对应具体时间。

1.2.3 紧急情况要求：

利用ICETEK-CTR 上键盘产生外中断，中断正常信号顺序，模拟突发情况。

1.2.4 程序设计要求

根据设计要求，由于控制是由不同的各种状态按顺序发生的，我们可以采用状态机制控制方法来解决此问题。

这种方法是：首先列举所有可能发生的状态；然后将这些状态编号，按顺序产生这些状态；状态延续的时间用程序控制。对于突发情况，可采用在正常顺序的控制中插入特殊控制序列的方式完成。

时钟计数：采用250ms 一次中断进行累加计数。

为非顺序状态。

这样，只要根据计数值就可确定当前状态，根据状态再分情况处理。

对于计数显示，当处于状态1、5、*中时需要进行倒计时，需要计算在此状态中的计数值增量，根据增量判断是否更新计数显示。

2 设计原理及方案

2.1设计总体方案

2.1.1 设计思路

根据DSP的硬件中断、定时器、I/O访问的原理。用定时器定时，用I/O口控制红绿黄灯的开关，用硬件外部中断模拟急救车的到达。有急救车到达时，两向为全红，以便让急救车通过。急救车通过后，交通灯恢复硬件中断前的状态。触发开关(红色按纽)为中断申请，表示有急救车通过。在实验箱上交通灯模块由高8位数据线控制：南北红灯D9、D11为高，南北黄灯D9、D11、D13、D15为高，南北绿灯D13、D15为高，东西红灯D8、D10为高，东西黄灯由D8、D10、D12、D14为高，东西绿灯D12、D14为高。交通灯模块的I/O地址：0x5008h

2.2 课程设计原理

2.2.1 系统工作原理

本设计硬件由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块和紧急中断模块组成。信号灯受芯片中输出高低电平的控制。当锁存器I/O口输出为高电平时，他所驱动的信号灯即发光二极管就会亮起来。定时模块采用硬件定时和软件定时相结合的方法，用DSP定时/计数器定时100ms，再用软件计时实现所需的定时。发光二极管模块由DSP控制发光二极管来实现。数码管显示模块由实验平台上的LED显示模块实现。紧急中断模块是由单脉冲发生单元和DSP中断控制器组成。本次设计中东西南北路口的红灯