基于微机原理交通灯的设计

课程设计任务书

一、设计题目

交通信号灯的控制

二、设计目的

巩固“微机原理”课程学过的知识，加强理论与实践的联系。通过本课程设计，使学生初步了解微机系统的硬件设备，学会8086系列编程指令的基本功能。

三、设计时间：

2011－2012学年第1学期

四、设计内容与要求

1、内容

采用8086系列CPU构建控制系统，采用并口8255与定时器8253完成交通信号灯的控制。

2、设计要求

（1）、设计系统的硬件连接原理图，对原理图加以说明。

（2）、画出程序框图，并说明。

（3）、编写应用程序，并注解程序。

（4）、提交课程设计说明书。

五、设计资料与参数

1、通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭。

2、A口控制红灯，B口控制黄灯，C口控制绿灯。

3、输出为0则亮，输出为1则灭。

4、用8253定时来控制变换时间。

要求：设有一个十字路口，1、3为南，北方向，2、4为东西方向，初始态为4个路口的红灯全亮。之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。延迟30秒后，1、3路口的绿灯熄灭，而1，3路口的黄灯开始闪烁（1HZ）。闪烁5次后，1、3路口的红灯亮，同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向开始通车。延迟30秒时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁。闪烁5次后，再切换到1、3路口方向。之后，重复上述过程。

有关系统定时的一种参考方法：

PC机系统中的8253定时器0工作于方式3，外部提供一个时钟作为CLK信号,用BIOS调用INT 1AH可以取得该定时单位。例：1秒=18.2 (计时单位)

一．设计思路

1. 流程图

东西南北全亮红灯

东西：绿灯点亮30s

南北：红灯点亮30s

东西：黄灯闪烁5次

南北：红灯亮

南北：绿灯点亮30s

东西：红灯点亮30s

南北：黄灯闪烁5次

东西：红灯亮

二.流程图说明

设计中输出使用了8255并行接口直接对各个路口共六个交通灯进行控制。

由于灯光控制只需要开、关两个状态，因此可以用8255的输出端口的输出来控制，即最多只需要六个端口，所以可以采用8位端口，又因为灯光控制不需要联络信号，所以按照方式0输出即可。

采用端口A，按以下方式连接：

南北向：红灯接PA4,黄灯接PA5,绿灯接PA6;

东西向：红灯接PA0,黄灯接PA1,绿灯接PA2;

6个交通灯可能的状态如下：

PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0 PA 状态说明

状

态

0 0 0 0 1 0 0 0 1 11H 全部红灯

1 0 0 0 1 0 1 0 0 14H 南北红，东西绿

2 0 0 0 1 0 0 1 0 12H 南北红，东西黄

3 0 0 0 1 0 0 0 0 10H 南北红，东西关

4 0 1 0 0 0 0 0 1 41H 南北绿，东西红

5 0 0 1 0 0 0 0 1 21H 南北黄，东西红

6 0 0 0 0 0 0 0 1 01H 南北关，东西红

从状态1到状态6依次循环变换，又状态2和3，状态5和6之间各循环5次。其中状态1和状态4持续30秒，其他状态持续0.5秒。

按照上面的流程，依次把相应的控制码输出到端口A，6个交通灯就能够按照要求实现交通管理。

以上状态保持时间通过8253得到，使用8253的定时器0，让其工作在方式3，从CLK 端口输入1KHZ的频率，写入计数值500，则可以得到2HZ的输出频率，再通过调用程序来对得到的脉冲数进行计数，并以此来判断各个状态的时间，类似上表，可以将计数个数预先写入存储器中：

累计计数次数状态说明

状态状态保持时间

/s

0 无无全部红灯

1 30 3CH 南北红，东西绿

2 0.5 3DH、3FH、41H、43H、45H 南北红，东西黄

3 0.5 3EH、40H、42H、44H、46H 南北红，东西关

4 30 82H 南北绿，东西红

5 0.5 83H、85H、87H、89H、8BH 南北黄，东西红

6 0.5 84H、86H、88H、8AH、8CH 南北关，东西红

在每个循环结束后，将计数单元清零，同时开始下一次循环。

三．电路连接

本实验利用装置提供的8255A芯片和逻辑电平显示器进行。

将8255的数据线D0-D7，地址线A0、A1，控制线RESET,RD,WR,分别于总线相连，电源和地分别连接到实验箱的+5和地。将8255A芯片的端口A与6个逻辑电平显示器发光二极管之间连接。

、

四．源程序

stack segment stack 'stack'

dw 32 dup(0)

stack ends

data segment

FLAG DB O

TABLE DB 14H, 5 DUP(12H,10H), 41H, 5 DUP ( 21H, 01H );需要依次执行的代码表

COUNT EQU $-TABLE

TABLE1 3CH、3DH、3EH、3FH、40H、41H、42H、43H、44H、45H、46H、82H、83H、84H、85H、86H、87H、89H、8AH、8BH、8CH;计数状态转换表

data ends

code segment

start proc far

assume ss:stack,cs:code,ds:code

push ds

sub ax,ax

push ax

;初始化8253

MOV AL,36H ;定时器0的设置，采用方式3

OUT 43H，AL

MOV AL,533H ;在CLK端输入1khz频率，计数500次，则可以得到2HZ 输出频率

OUT 40H,AL

;初始化8255A

MOV AL,80H ;各口都工作在方式0，作为输出口

OUT 383H,AL

OUT 380H,0BH ;向端口A输出11，即所有路口亮红灯

LOOP: MOV FLAG,1 ;初始化FLAG

MOV CL,0 ;将cL清零

MOV AX,0

JMP LOOP0

LOOP0:IN AL,38H ;38H为计数器0的输出端口，直接输入到8086D0端AND AL,01H ;取AL最低位

CMP AL,FLAG

JNZ NEXT ;若输入电平有变化，则转到NEXT

JMP LOOP0 ;若电平没变化，则继续检测

NEXT: MOV FLAG,AL

INC CL ;CL自加一次，将FLAG改变一次

CMP AL,COUNT ;若检测到一个循环周期已满，则从头开始

JNZ NEXT1

JMP LOOP

NEXT1:CMP CL,TANBLE1[AH];若刚好达到需要切换状态的计数值，则输出下一个状态

INC AL

INC AH

OUT 380H,TABLE[AL]

JMP LOOP0

start endp

code ends

end start