交通信号灯实时控制系统设计报告

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1、交通信号灯实时控制系统设计报告组员：李波李敏一、实验目的现代城市交通日益拥挤，为保证交通安全，防止交通堵塞，使城市井然有序，交通信号灯在城市交通管理中的作用越来越重要。通过本实验：⒈掌握交通信号灯实时控制系统的设计思想与实现方法。⒉掌握定时/计时器和并行接口在实时控制系统中的应用。⒊加深对定时/计时器和并行接口芯片的工作方式和编程方法的了解。⒋加深对中断机理及应用方法的了解。二、实验任务设计制作一个交通信号灯实时控制系统。要求：⒈在一个十字路口的一条主干道和一条支干道上分别装一套红，黄，绿3种信号灯;用钮开关模拟十字路口的车辆检测传感器信号。⒉在一般情况下，主干道上的绿灯常亮，而支干

2、道上总是红灯。⒊当检测到支干道上来车时(用按键开关模拟），主干道的绿灯转为黄，持续4秒后，又变成红灯，同时支干道由红灯变为绿灯。⒋支干道绿灯亮后，或者检测到主干道上来了3辆车（用3个钮子开关模拟），或者虽未来3辆车，但绿灯已持续了25秒，则支干道立即变为黄灯，4秒后转为红灯，同时主干道由红灯变为绿灯。三、实验设备器材⒈80X86系列微机一台。⒉微机硬件实验平台。⒊定时/计时器和并行接口芯片。⒋按键开关1个（单脉冲源），钮子开关（高低电平开关）3个及红，黄，绿发光二极管（即实验平台上的三色显示灯）。四、实验原理根据实验任务要求，在本实验系统中，微机需要检测4个开关送来的主，支干道车辆到

3、达信号，并按一定的条件发出主，支干道6个信号灯的控制信号。显然，用一片8255A足以满足上述要求。对8255A各端口不妨作如下安排：令端口A工作于方式0的无条件数据输出方式，用以控制交通灯的亮灭;端口B工作于方式1的输入方式，并设置为允许中断；将端口C的PC2接到中断请求线上，使得当支干道上有车来时，由中断请求线向CPU发出中断，CPU响应中断后发出控制信号来控制主，支干道交通灯变换状态。端口C的高4位用作输入口，从PC7，PC6，PC5接入3个钮子开关，当钮子开关打到高电平时，表示主干道有车辆到来。具体设置如下：端口A的地址为：250H端口B的地址为：251H端口C的地址为：252

4、H控制寄存器地址为；253H有关定时/计时器的功能，可以采用8253计时/定时器结合中断服务程序计数的方法来实现。可设想用8253来产生秒时钟信号，为此可以设置8253的定时器0工作方式3（方波方式），定时器1工作于方式2（分频方式），并将定时器0的输出端接到定时器1的时钟端。这样，就可以做到让定时器0每隔10ms向定时器1发出一个计数脉冲，而当定时器1计满100个数时，向主机发出一次中断请求信号，于是就实现了每隔1s发出一次中断请求的功能。然后在时钟中断服务程序中对秒信号作相应的计数。（通道1接10KHZ的方波脉冲源）。另外附加三色显示灯的变色原理：从8255芯片的PA1，PA2，

5、PA6，PA74个接口连出4根线接到三色显示灯的4个接口上，每两个控制一个灯。其中控制信号由程序中通过表示高低电平来设置好，如：红灯为1000绿灯0100黄灯1100综上所述，本试验系统的硬件结构框架如下图所示：IRQ3微机扩展总线IRQ98255PAPC0PA2PA7PA6PA58253CLK0OUT1OUT0CLK1译码电路分频电路发光二极管单脉冲源开关状态信号10KHZ8253通道0的端口地址为220H，通道1的为221H，控制寄存器的地址为223H。实验的主程序和支干道来车中断服务程序流程图则如下图：主程序设置两个中断向量初始化8253，设置两个计数器的工作方式保存原8259

6、中断屏蔽字将8255的PC2置1，允许中断开中断，等待从8255的A端口送出红绿灯信号（主干道绿灯，支干道红灯）恢复中断向量及屏蔽字发中断结束命令，恢复现场初始化8255，设置各端口的工作方式返回DOS有Ctrl-C键吗？中断服务程序保护现场读8255端口的数据清除秒计数器送主干道黄灯，支干道红灯数据秒计数器清0，并将主干道红灯，支干道绿灯数据秒计数器清0，并送主干道红灯，支干道黄灯数据秒计数器=4？秒计数器=25主干道有3辆吗？秒计数器=4？中断返回YNYN主干道有3辆吗？YN.modelsmall.stack.datacountdb0runningdb'running',13,1

7、0,'$'messagedb'inter',13,10,'$'timedb'.','$'.codemainprocfarstart:movax,@datamovds,axcli;中断标志置0IF<-0movah,09leadx,runningint21hmoval,0fh;0bHmovah,35hint21hpushespushbxpushds;设置两个中断向量movax,seginterprocmovds,axmovdx,offsetinterprocm