微机原理交通灯系统设计大作业.docx
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微机原理交通灯系统设计大作业
微机原理与接口技术
大作业
交通灯控制电路设计
1.设计题目
交通灯控制电路设计
要求：
1-每个路口都有车行指示灯：
红，黄，绿
2-每个路口都有人行指示灯：
红，绿
3-倒计时显示：
两位数码管
4-使用PC-XT总线，定时器
5-设计硬件电路，列写控制规律，软件流程。
2.设计方案
本方案通过使用PC-XT总线，定时器，20个共阴极LED灯管，2片8255芯片与74LS138译码器，加上2个与门，以及16个LED共阴极数码管实现题目给定的功能。
功能概述：
使东南西北四个路口的车行红绿黄灯，与人行道的红绿灯，实现如下功能：
1-初始状态，四个路口全为红灯；
2-东西路口车行指示灯红灯，东西路口人行指示灯绿灯，南北路口车行指示灯绿灯，南北路口人行指示灯红灯，延时
3-东西路口车行指示灯黄灯闪烁，东西路口人行指示灯红灯，南北路口车行指示灯绿灯，南北路口人行指示灯红灯，延时
4-东西路口车行指示灯绿灯，东西路口人行指示灯红灯，南北路口车行指示灯红灯，南北路口人行指示灯绿灯，延时
5-东西路口车行指示灯绿灯，东西路口人行指示灯红灯，南北路口车行指示灯黄灯闪烁，南北路口人行指示灯红灯，延时
6-在各个交通灯按照上述逻辑循环变换期间，2位LED数码管不间断计时进行倒计时，同时预备进行各个颜色交通灯的转换。
3.硬件电路
如图所示
由硬件电路分析：
AEN=0-非DMA操作，可以使译码器参与译码输出有效的片选信号，故AEN=0，取反后为1。
由于G为高电平有效，G2A，G2B为低有效，故A9=0；A8=0，AEN=0使G2A，G2B，G有效。
由74LS138真值表可得输入
使能-G1=1；G2A=G2B=0且选择-C=B=A=1时，输出处Y0=Y1=1,取反后Y1=Y0=0，接入两个8255芯片的片选信号口CS。
由于CS口为低电平有效，故两片8255与CPU及PC-XT总线完成连接
故82551-交通灯处：
控制口地址：
0011111111→0x0FF
C口地址：
0011111110→0x0FE
B口地址：
0011111101→0x0FD
A口地址：
0011111100→0x0FC
A，B，C输出，方式0，则8255方式控制字为10000000=80H
82552-倒计时数码管处：
对共阴极LED字形编码如下-
0-3FH1-06H2-5BH3-4FH4-66H5-6DH6-7DH7-07H8-7FH9-6FH
控制口地址：
0011111011→0x0FB
A口地址：
0011111010→0x0F8
B口地址：
0011111001→0x0F9
A，B输出，方式0，8255方式控制字为10000000=80H
4.控制规律
1-对于交通灯的控制
1.1-使用8255-1中的A，B端口的全部8位（包括PA0~7；PB0~7）引脚接线，接入LED灯模拟交通灯，再利用C端口的低四位（PC0~3）接入LED灯，至此完成四个路口20个（车行灯12+人行灯8）交通灯的接线与布置。
1.2-端口中接入的LED灯均设置为共阴极LED灯，以模拟交通灯，即高电平有效LED灯。
P端口
7
6
5
4
3
2
1
0
对应方向
东
南
西
北
东
南
西
北
PA
车行指示灯红
车行指示灯红
车行指示灯红
车行指示灯红
车行指示灯绿
车行指示灯绿
车行指示灯绿
车行指示灯绿
PB
车行指示灯黄
车行指示灯黄
车行指示灯黄
车行指示灯黄
人行指示灯红
人行指示灯红
人行指示灯红
人行指示灯红
PC
/
/
/
/
人行指示灯绿
人行指示灯绿
人行指示灯绿
人行指示灯绿
1-3东南西北四个方向分别对应端口情况如下表所示
状态
ＰＡ７
ＰＡ６
ＰＡ５
ＰＡ４
ＰＡ３
ＰＡ２
ＰＡ１
ＰＡ０
时间（s）
状态说明
０
０
０
０
０
０
０
０
０
０
初始状态，四个路口全为红灯
１
PB0=1，PB2=1
PC1=1，PC3=1
1
０
1
0
０
1
０
1
30
东西车红灯，东西人行绿灯，南北车绿灯，南北人行红灯，延时
２
PB1=1，PB3=1
PB0=1，PB2=1
PB5=1，PB7=1
０
０
０
0
０
1
0
1
２
东西车行黄灯闪烁，东西人行红灯，南北车行绿灯，南北人行红灯，延时
３
PB1=1，PB3=1
PC0=1，PC2=1
０
1
０
1
1
０
1
０
30
东西车行绿灯，东西人行红灯，南北车行红灯，南北人行绿灯，延时
４
PB0=1，PB2=1
PB1=1，PB3=1
PB4=1，PB6=1
０
0
０
０
1
０
1
0
2
东西车行绿灯，东西人行红灯，南北车行黄灯闪烁，南北人行红灯
1-4端口状态图
2.对于倒计时数码管的控制
2.1-使用8255-2中的A，B端口的全部8个引脚接入数码管（包含PA0~7以及PB0~7）至此，以LED数码管模拟交通灯系统中的两位倒计时，接线与布置已经完成。
2.2-关于每一位倒计时的数码管的接线与设置如下所示
2-3关于LED数码管的选择与LED灯类似，均选取共阴极LED数码管，
使高电平有效。
5.软件流程
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