微机原理课程设计_交通灯

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1、二○一一～二○一二学年第二学期信息科学与工程学院课程设计报告书课程名称：微机原理课程设计班级：电子信息工程2009级6班学号：200904135150姓名：张强指导教师：徐守明二○一二年二月二十日十字路口交通灯控制系统设计12一、摘要随着现代科学技术的进步，自动化控制技术越来越多地被运用到生产生活当中。现代交通的发展，对自动化控制技术也提出了较高的要求，如何科学有效对交通流量进行管理，已成为一项社会课题。在课程设计的背景下，本系统运用了8255和8253芯片，基于8086CPU实现了通过B口控制

2、南北东西方向的红绿灯的循环点亮，实现了对交通流量的模拟协调调度。另外，本系统还有手动测试功能。关键词：交通灯；8255；8253；LED；模拟控制Keywords:trafficlight;8253;8255;LED;analogcontrol二、设计任务及要求利用“微机实验系统”的8255可编程接口的A口(PA7-PA0)、B口(PB7-PB0)、C口(PC7-PC0)控制发光二级管（红、绿灯）的L1-L8和开关KK1-KK2,使发光二级管按照十字路口交通灯的规律交替发光，模拟交通信号灯的工作

3、。l发光二级管(LED)显示电路①8个LEDL1-L8,4个红灯、4个绿灯②L=0LED亮;L=LED灭l开关对交通灯的控制①开关KK2=0红灯皆亮；开关KK2=1绿灯皆亮②开关KK1=0启动交通灯的亮灭；开关KK1=1停止交通灯的亮灭（所有发光二级管皆灭）l交通灯亮灭规律参考②北方向绿灯亮、东西方向红灯亮20秒②南北方向红灯亮、东西方向绿灯亮20秒l适当地加一些额外功能重复上述过程注：20秒定时由8253控制三、总体设计思路北（红绿灯）东（红绿灯）西（红绿灯）南（红绿灯）12接口8255CPU

4、外设L1-L8发光二机管外设KK1-KK3开关825374LS273数显管(PAPBPC)L+5V说明：其中KK3用于管理开关KK1、KK2；分析题意，红绿灯可直接接在8255的A、B、C任意一个口上，灯的亮灭可直接由8086输出0，1控制；开关用于控制红绿灯的工作状态，可以从A、B、C任意一个口进行读进判断；八段数码管的倒计时显示部分的位码有74LS273进行输入，段码则是经过8255端口输出。(一)定时方案选择评估方案一：可利用8253定时计数器的工作方式0，使用查询方式，当计数（0.1S）

5、到了的时候，从而产生0.1S的延时子程序，通过循环调用产生20S的延时。这种方法理论上是可行的，不过在实际操作过程中，由于只是单次变化，难以观察测试；方案二：利用8253的定时计数器的方式3输出方波，通过级联的方式，产生周期为2S的方波，通过查询的方式，使在每个电平期间，使每10个周期的方波红绿灯工作在一种状态，实现了红绿灯的20秒延时。这种方式延时较长，易于观察，而且相对稳定。通过比较，我最终选择了方式2，使用了8253定时计数器产生周期为2S的方波，用于20S延时。(二)开关控制设计思路开关

6、控制思路如下框图：开始K3为低K1为低启动交通灯关闭交通灯K2为低交通灯全红交通灯全绿是否否是否是是是是启动相应的开关后，开关控制相应的工作状态；12(一)数码管20秒倒数显示实验过程中用到的八段数码显示器实际上是接口芯片8279的一部分，这次实验也只用到了八段数码管，因此无须对8279进行初始化方式选择。显示的原理如下：段码位码8段数码管74LS273CPU8255（四）系统原理通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接，以及通过8253延时的方法，来实现十字路口交通灯的模拟控制。红

7、灯（RLED）、绿灯（GLED）分别接在8255的B口的8位端口。8086工作在最小模式，8255片选端接到CPU的选片段CS0，A、B口作为输出口，C口作为输入口，8255的C口的第一二、四位接到开关K1、K2、K3，第三位接到C口第三位，用于检测电平；8253片选端接到CPU的选片段CS1，通过级联的方式输出需要的方波信号；74LS273片选端接到CPU的选片段CS2，用于锁存位码。红绿灯的转换由软件编程实现。一、硬件设计以下为硬件电路图，其中8255片选端接到CS0，PA口接到数显管的段码

8、输出端口LED-A至LED-G，B口接到LED灯的电平输入口，C口的PC0、PC1和PC3接到K1、K2、K3；8253接到CS1，GATE0和GATE1接到+5V电平，8253clk0接到375KHZ的CLK4，out0接clk1,out1接到PC2；74LS273的片选端接到CS2，D0至D5接到八段数显管的位码输入端LED1至LED6。12软件设计开关控制的流程框图在开关控制设计思路已做介绍，下面着重介绍交通灯正常工作的延时流程图：初始显示状态为0显示状态为0？20次到了？显示状态位置1延