微机原理课程设计交通灯控制系统设计

交通灯控制系统设计

一、设计目的

⒈ 了解交通灯管理的基本工作原理

⒉ 熟悉8259中断控制器的工作原理和应用编程

⒊ 熟悉8255并行接口的各种工作方式和应用

⒋ 熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程，掌握利用软硬件相结

合定时的方法

⒌ 掌握多位LED显示问题的解决

二、设计要求

1．东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟；

2．1分钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。在南北方向亮红灯期间，在2位数码管上显示计数值（每秒减1），从65减为0。

3．东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟；

4．南北方向放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。

5．南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，再转为东西方向车辆放行1分钟。如此循环重复。

三、电路及连线设计

在本次课程设计当中，本次设计采用的是软件定时（即通过汇编指令）实现的。而灯的亮与灭以及闪烁是用8255的A口和B口控制的，工作在方式0，A

口和B口均为输出。

并行接口是以数据的字节为单位与I/O设备或被控制对象之间传递信息。CPU 和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位、32位等。8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/出方式、方式1--选通输入/出方式、方式2--双向选通工作方式。8255的内部结构及引脚如图1所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图2所示。

图1 8255的内部结构及引脚

图2 8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式2.3电路接线图

图3 红绿灯模拟设计总电路图

上电路图为红绿灯模拟设计总电路图，通过8086CPU系统总线来控制8255

的A端口、B端口，而A、B端口分别接LED发光二极管来控制十字路口红绿灯。红、黄、绿灯的表示情况如下：由于仪器上面只有16个发光二级管，且从高到低依次为：15D14D13D12D11D10D9D8 D7D6D5D4D3D2D1D0。在设计的过程中做了如下的规定：R表示红灯，G表示绿灯，Y表示黄灯；E表示方向东，W表示方向西，S表示方向南，N表示方向北，例如：ER表示东方向为红灯，WG表示西方向为绿灯，SY表示南方向为黄灯，其余的类似。所以在设计中采用如下的规定：D15D14表示ER，D13D12表示SR，D11D10表示EG，D9D8表示SG，D7D6表示WR，D5D4表示NR，D3D2表示WG，D1D0表示NG，D15D14D11D10表示EY，D7D6D3D2表示WY，D13D12D9D8表示SY，D5D4D1D0表示NY。具体连线及表示如下图所示（圆圈表示发光二极管）。

图4 十字路口红黄绿灯的表示

四、使用说明

这是一个交通红绿灯的模拟显示实验，由8255控制16个LED发光二极管的亮与暗来表达十字路口的交通信号，A口表示东、南方向，B口表示西、北方向,绿灯和红灯共同表示黄灯。可以通过发光二极管来判断具体是哪个方向、哪个灯亮。

五、流程图设计

六、程序设计如下：

IOY0 EQU 0DA00H ;片选IOY0对应的端口始地址MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址

MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址

MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址

MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址STACK1 SEGMENT STACK

DW 256 DUP(?)

STACK1 ENDS

DATA SEGMENT

LA DB ? ;定义数据变量

LB DB ?

DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA

START: MOV AX,DATA

MOV DS,AX

MOV DX,MY8255_MODE ;定义8255工作方式

MOV AL,80H ;工作方式0，A口和B口为输出

OUT DX,AL

LOOP1: MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据，东方向绿灯亮,南方向红灯亮 MOV AL,3CH

OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据，西方向绿灯亮,北方向红灯亮 MOV AL,3CH

OUT DX,AL

CALL DALLY1

MOV CX,08H

L1: MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据，东方向黄灯亮,南方向红灯亮 MOV AL,0FCH

OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写A口发出的数据，西方向黄灯亮, 北方向红灯亮 MOV AL,0FCH

OUT DX,AL

CALL DALLY2

MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据，东方向黄灯灭,南北方向红灯亮 MOV AL,30H

OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据，西方向黄灯灭,南北方向红灯亮 MOV AL,30H

OUT DX,AL

CALL DALLY2

LOOP L1

MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据，东方向红灯亮,南方向绿灯亮 MOV AL,0C3H

OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据，西方向红灯亮,北方向绿灯亮 MOV AL,0C3H

OUT DX,AL

CALL DALLY1

MOV CX,08H

L2: MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据，南方向黄灯亮,东方向红灯亮 MOV AL,0F3H

OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据，北方向黄灯亮,西方向红灯亮 MOV AL,0F3H

OUT DX,AL

CALL DALLY2

MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的数据，南北方向黄灯灭,东方向红灯亮 MOV AL,0C0H

OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的数据，南北方向黄灯灭,西方向红灯亮 MOV AL,0C0H

OUT DX,AL

CALL DALLY2

LOOP L2

MOV AH,1 ;判断是否有按键按下，调用功能号1

INT 16H ;ROM BIOS 功能调用

JZ LOOP1 ;无按键则跳回继续循环，有则退出QUIT: MOV AX,4C00H ;结束程序退出

INT 21H ;DOS 系统功能调用