汽车信号灯控制系统课程设计.docx
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汽车信号灯控制系统课程设计
《微机原理与接口技术课程设计》
--汽车信号灯控制系统
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完成日期:
摘要
随着经济的发展，汽车越来越被人们需要，而由此也引发了一系列的问题，比如，一位汽车的突然转向所依法的车祸经常出现。
如果汽车转弯时能够通过尾灯状态的变化来确定就可以提示司机，行人，车子正在转弯，一定程度避免车祸的发生。
本文是关于汽车尾灯控制电路的设计，根据汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，分析并设计电路。
整个系统由8255A模块为工作核心，详细介绍了基于8086的汽车尾灯控制电路的设计。
关键字:
汽车尾灯；8255A；cpu模块；子程序模块
1.课程设计题目：
汽车信号灯控制系统
2.课程设计目的：
汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活，随着电子技术的发展，对于汽车的控制电路，已经从过去的全人工开关控制发展到了智能控制。
在夜晚或因天气原因能见度不高的时候，人们对汽车安全行驶要求很高，汽车尾灯控制系统给大家带来了方便。
汽车尾灯控制器是随汽车智能化技术的发展而迅速发展起来的，汽车尾灯一般是用基于微处理器的硬件电路结构构成，本文主要是介绍汽车信号灯的控制，其中汽车信号灯包括了左前灯、右前灯、左后灯、右后灯、仪表盘上的左右转弯信号灯、故障信号灯。
其主要内容是使汽车在行驶过程中通过信号灯来传达汽车诸如转弯、刹车、闭合紧急开关、停靠等一系列操作信号。
信号灯控制的实现主要是通过电路与汇编程序的结合来完成，电路部分的设计是通过PIT++来完成的，其中灯的模拟采用了发光二极管，发光二极管有熄灭、点亮和闪烁三种信号，其中闪烁信号的产生分别运用了硬件和软件来实现，而汽车一系列的操作采用了相应的开关来模拟，所有的电路元件都是用PIT++软件上的虚拟元件来代替，这样方便了电路图的设计，而且大大提高了调试与仿真的效率。
同时，展示了计算机技术在汽车行业的应用，也为人们的日常交通生活提供了便利与安全保障。
3.课程设计的任务与要求
1）任务：
1.任务需求分析
2.设计硬件电路
3.编写汇编程序
4.在PIT++环境下进行仿真与调试
5.开发总结
2）要求：
要求每个学生（或小组）都要自己动手独立设计完成一个典型的微机应用小系统.。
设计题目可以在给出的参考题目中选，也可以自己选设计题目，但难度不应小于参考题目，需经指导教师审查后方可确定是否采纳或修改设计题目。
课程设计的时间为1周。
设计的最终作品包括硬件和软件两个部分，要求能够演示并达到设计指标的要求。
每个学生（或小组）在作品完成后，要经指导教师检查，同意拆除后方可拆卸，并分类放回元器件盒内。
课程设计报告每个学生一份，由课代表收齐后统一交给指导教师。
课程设计成绩评定由3部分组成：
作品＋出勤等40％；答辩30％；设计报告30％
4.课程设计原理与方案
4.1设计原理
系统主要以8255A模块为工作核心，八位逻辑电平输入和八位逻辑电平输出为辅助模块；并行接口8255A为通用接口芯片，有三个数据端口A、B、C，每个端口均八位，并可以设置输入输出方式，能够实现并行输入输出。
工作状态下，系统通过并行接口8255A模块读入八位逻辑电平输出端数据，并由B口输出8255A模块寄存器中的数据，显示在八位逻辑电平显示端。
系统可以通过预设五个变量，每个变量对应一种汽车尾灯状态。
当系统工作时，在输出端输出数据即时与系统预设的变量一一比较，相等则跳转到相应的汽车尾灯状态
4.2设计方案
4.2.1需求分析
1）汽车行驶时的五种状况：
1.汽车左转 01110000（左头灯、左尾灯、仪表左灯闪烁）
2.汽车右转 00001110（右头灯、右尾灯、仪表右灯闪烁）
3.汽车出现紧急状况01111110（左右头灯、左右尾灯、仪表左右灯均同时闪烁）
4.汽车刹车 10000001（左右刹车灯亮）
5.汽车停靠11111111（所有灯闪烁）
注：
以上各个状态均由实验箱上的8个发光二极管实现
通过对以上问题描述的深入分析，可总结出以下三点：
（1）通过6个发光二级管模拟两个头灯、两个尾灯和仪表盘上的两个指示灯。
（2）选择5个开关产生主要的五种状态，其他种状态用着五个开关的不同组合来分别控制左转、右转、紧急，刹车，停靠的状态，使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁，终端的显示状态。
2）系统的主要功能
（1）当用户置开关状态为01H时，也即左转，表左转开关闭合，则左头灯、左尾灯、仪表左灯闪烁，显示端显示left。
（2）当用户置开关状态为02H时，也即右转，表右转开关闭合，则右头灯、右尾灯、仪表右灯闪烁，显示端显示right。
（3）当用户置开关状态为03H时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，则左右头灯、左右尾灯、仪表左右灯均同时闪烁，显示端显示hurry。
（4）当用户置开关状态为04H时,表踩刹车（合上刹车开关），则左右尾灯亮，显示端显示break。
（5）当用户置开关状态为05H时，表示汽车此时在停靠，则左右头灯、左右尾灯以1Hz闪烁，显示端显示stop。
设置实验箱上的8个发光二极管的对应情况为：
灯状态
开关状态
左刹车灯
D7
左尾灯
D6
左头灯
D5
左仪表灯
D4
右仪表灯D3
右头灯
D2
右尾灯
D1
右刹车灯
D0
1左转（01h）
灭
闪
闪
闪
灭
灭
灭
灭
2右转（02h）
灭
灭
灭
灭
闪
闪
闪
灭
3紧急（03h）
灭
闪
闪
闪
闪
闪
闪
灭
4刹车（04h）
亮
灭
灭
灭
灭
灭
灭
亮
5停靠（05h）
闪
闪
闪
闪
闪
闪
闪
闪
开关状态与灯状态对应表
4.2.2系统硬件框架与说明
4.2.2.1硬件部分
根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，系统要用到8086微处理器芯片和可编程的并行接口芯片8255A。
8086是Intel系列的16位微处理器，它有16根数据线和20根地址线，本系统采用它作为主处理器。
8255是可编程I／O口扩展芯片。
对8255输入不同的指令可改变I／O口的工作方式。
8255内部有4个寄存器：
分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。
A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0上输入或输出的数据。
而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。
通过CS、A0、A1、RD和WR对4个寄存器进行操作。
（1）CS为低电平时选通8255；
（2）A1、A0为地址选通；（3）RD和WR为读、写信号：
RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR为低时为写方式。
（4）D0～D7为数据口。
向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。
2）8255A
8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。
具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。
其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。
8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。
8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。
同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。
由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：
与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分
3）8255A并行接口模块
该模块实现将数据读入和将数据输出到八位逻辑电平显示端口。
八位逻辑电平输入端口与8255A的B端口，8255A的A端口与八位逻辑电平输出端口连接；8255A的引脚A0、A1与ES-PCI的引脚A0、A1。
引脚功能
RESET:
复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。
CS:
芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输.
RD:
读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。
WR:
写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。
D0～D7:
三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。
PA0～PA7:
端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。
PB0～PB7:
端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。
PC0～PC7:
端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。
端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。
'
A1,A0:
地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.
当A1=0,A0=0时,PA口被选择;
当A1=0,A0=1时,PB口被选择;
当A1=1,A0=0时,PC口被选择;
当A1=1.A0=1时,控制寄存器被选择
4．电路图设计
原理电路图
电路连线图：
4.2.2.2软件部分
流程图：
子程序调用模块
输入模块：
READB:
MOVDX,MY8255_B从端口B读数据存入AL
INAL,DXALAL中数据表示尾灯状态
刹车模块：
BREAK:
MOVAL,81H
OUTDX,AL
CALLDELAY0
JMPREADB
右转模块：
RIGHT:
MOVAL,0EH
OUTDX,AL
CALLDELAY0
MOVAL,00H
OUTDX,AL
CALLDELAY0
JMPREADB
左转模块：
LEFT:
MOVAL,70H;左转的状态灯显示
OUTDX,AL
CALLDELAY0
MOVAL,00H
OUTDX,AL
CALLDELAY0
JMPREADB
紧急模块：
HURRY:
MOVAL,7EH
OUTDX,AL
CALLDELAY0
MOVAL,00H
OUTDX,AL
CALLDELAY0
JMPREADB
停靠模块:
STOP:
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
CALLDELAY0
MOVAL,00H
OUTDX,AL
CALLDELAY0
JMPREADB
延时模块：
DELAY0PROCNEAR
PUSHCX
PUSHAX
MOVCX,3C00H
S13:
CALLDELAY
LOOPS13
POPAX
POPCX
RET
DELAY0ENDP
5．调试过程
（1）准备好PC机、安装PIT++软件。
（2）在PIT++环境下将设计的电路绘制出来。
（3）编写汇编程序代码。
（4）汇编调试、运行。
（5）记录运行结果，以及调试中遇到的问题。
6.课程设计体会
接口的课程设计，之前没有接口编程设计，所以感觉难度比较大，也因为如此，在找资料及向老师同学的请教中学到了很多的东西，本次课程设计是汽车尾灯控制电路，应用汇编语言进行设计，从而实现汽车信号灯的设计。
从一开始的懵懵懂懂，到最后的答辩如流，这中间，我付出了许多，短短一个星期的课程设计中，我不断学习，不断进步，在老师和同学的帮助下，做成了一个不算太成熟的作品，对于接口电路更是有了进一步的了解，在知识综合运用的电路的设计中确实有了很多意想不到的困难。
实践出真知，通过这次课程的设计让我学到了书本中没有的很多东西，我想最主要的就是一种综合能力的提升。
我认为这样的课程设计很有现实意义，这样的教学方法对于提升同学们的综合运用能力也是行之有效的，在此过程中不断认识自己，了解自己，提高自己，真正的做到整个实验过程对自己整个人都有所影响，有所回报，这样才能使整个过程更加有意义，也是自己的人生更加充实，在此课程设计中，在克服重重困难的同时也是我看到了电子学习的乐趣，为以后的学习工作打下了坚实的基础。
为以后的工作和学习赢得了必要的信心与决心。
最后衷心感谢老师的悉心指导。
2.参考文献
[1]赵杰，何宏，龚威，刘源.《微型计算机原理与接口技术》天津大学大学出版社.
[2]戴梅萼，史嘉权.16-32位微型计算机技术及应用[M].北京：
清华大学出版社.
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