交通灯计算机硬件课程设计

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1、交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然交通灯管理系统的设计专业：自动化班级：2010级04班组长：梅登20104929组员：陈冶20104978组员：谢海龙20115040组员：徐拓燃20105043指导老师：黄勤重庆大学自动化学院2013年9月10交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然目录1、基本功能设计11.1基本功能设计分析11.2基本功能整体设计流程图12、功能实现22.1硬件设计22.2软件设计33扩展功能的实现53.1报警系统53.2黄灯过渡63.3超时通车64结果7在

2、实验板上结果显示75组员分工126心得体会126.1梅登(20104929)的心得体会126.2陈冶（20104978的心得体会136.3谢海龙（20115040的心得体会156.4徐拓燃(20105043)的心得体会167参考文献168程序清单1710交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然1、基本功能设计1.1基本功能设计分析通过对交通系统设计任务书的分析，抽象出路面亮灯的基本数学模型，在对模型的分析中，依题意假设所有车辆均直行，无拐弯情况。将线路分干线、支线和人行道三种。当然在一个特定的时间，系

3、统只能让其中的一条线路通行。但对其中任意一种情形，可在满足题意的要求下向其他的两种情形转换。这样三种情形，在满足题意的条件下，两两之间相互转化（1）正常情况下干线亮绿灯，支线、人行道亮红灯（2）当人行道有人按键时，人行道亮绿灯，维持10秒，干、支线亮红灯（3）10秒后若支线车小于4辆，则干线亮绿灯；若支线车大于或等于4辆，则要让支线上的车通行（4）支线通车时，支线亮绿灯并计时15秒，主线、人行道亮红灯（5）在计时15秒内，判断人行道上是否有人按下键，若有人按键，则15秒后让人行道亮绿灯，支线和干线亮红灯；若没有人按键

4、，则干线通车且通车至少15秒，支线和人行道亮红灯。1.2基本功能整体设计流程图通过分析得到基本的流程图如下图1.1：图1.1基本功能整体设计流程图24交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然2、功能实现2.1硬件设计在题目的要求下，用实验板上的四片8255的三色LED数码管来实现交通灯的仿真并显示计时。LED数码管与各路口路灯的对应情况如下表1表1三色LED数码管对应各路口的情况L1L2L3L4L5L6L7L8支线(左)支线(右)干线(上)干线(下)人行1(主上)人行2(主下)人行3(支左)人行4(支

5、右)用实验板上的开关模拟支线车流量和人流，各开关的对应情况如下表2表2开关代表的功能开关K1K2K3K4K5K6K7K8对应功能支线车辆数支线车辆数支线车辆数支线车辆数支线车辆数支线车辆数支线车辆数人行道按键用8254来实现1秒定时中断功能，其中0口工作在方式3，产生1HZ的方波以此作为8259-IRQ0的中断请求输入信号，并通过设置变量实现定时和计数功能。8255A口作为开关的输入口、B作为定时启动信号的输出口、C口中PC7连接蜂鸣器、PC6连接发光二极管Q-D0，8255、8254与8259端口对应连接如图2.1

6、图2.1硬件连接图24交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然2.2软件设计按照硬件定义的要求，题目要求的各功能分别如下：（1）主程序的设计流程图在主程序中，首先是初始界面的显示，然后用软件方式在PC机上实现路面的模拟，用8255实现输入输出，8254实现1秒定时中断功能和定时、计数功能，再次根据实际情况实现不同情况下的三色数码管显示情况，并在板上实现。24交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然图2.21主程序的流程图24交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然（1）

7、各子程序的流程图a.1秒定时中断和按键中断3扩展功能的实现3.1报警系统支线车数减少时报警（即有车违规行驶）VOICEPROCNEARPUSHACALLCAR_NUMcmpcheshu,0jnztt2movtime_30,0tt2:CMPCHECHA,1JNZVOICE1MOVBAOJING,1;蜂鸣器报警CALLBEEPcalldlymovchecha,0VOICE1:movbaojing,0callbeep24交通灯系统管理系统的设计组长：梅登组员：陈冶谢海龙徐拓然POPARETVOICEENDP蜂鸣器报警，灯亮

8、BEEPPROCNEARPUSHAMOVDX,PORTCCMPBAOJING,1JNZBEEP1MOVAL,00100000BJMPBEEP2BEEP1:MOVAL,11100000BBEEP2:OUTDX,ALPOPARETBEEPENDP3.2黄灯过渡a.支线黄灯过渡过渡3秒MOVECX,STA5;支线通车结束黄灯过渡状态MOVSTA,EC