文档介绍：
通过课程设计加深理解课堂教学内容,掌握微机原理的基本应用方法。通过实验熟悉微机基本接口芯片的外型、引脚、编程结构,掌握汇编语言程序设计和微机基本接口电路的设计、应用方法,做到理论联系实际。
题目:交通信号灯模拟控制系统的设计
利用STAR ES598PCI实验仪的硬件资源设计一个“带时间显示的交通信号灯模拟控制系统”。所有输入该装置信号采用STAR ES598PCI实验仪上的状态输入开关,东西、南北方向的红绿黄灯采用实验仪上的LED发光二极管模拟,东西、南北方向的信号灯变化,通行倒计时时间用数码管显示。
功能要求:
假设在一个A道(东西方向)和B道(南北方向)交叉的十字路口安装有自动信号灯。当A道和B道均有车辆要求通过时,A道和B道轮流放行。A道放行7秒钟,B道再放行5秒钟,依次轮流。绿灯转换红灯时黄灯亮1秒钟。
一道有车,另一道无车时(实验时用开关K5和K6控制),交通控制系统能立即让有车道放行。
有紧急车辆要求通过时,系统要能禁止普通车辆通过,A、B道均为红灯,紧急车由K7开关模拟,有紧急车时另有一红灯闪烁。
难度要求:
基本要求:采用8255输出控制信号灯,8255输入K5、K6、K7控制开关信号,用循环程序软件定时实现功能要求;(60分)
中级要求:采用8255输出控制信号灯,8255输入K5、K6、K7控制开关信号,用8253硬件定时,软件查询方式实现功能要求;(80分)
高级要求:在中级要求的基础上,增加用8255输出驱动LED数码显示器显示绿灯倒计时秒数,黄灯时不显示时间。(100分)
附录1 : 设计提示
设计任务中的A道代表东西方向,B道代表南北方向。
电路接线方案:
交通信号灯由实验仪的LED发光二极管模拟,由8255-PA输出控制:见下表。
带时间显示的交通信号灯模拟控制系统 8255A输入/输出信号一览表(供参考)
8255-PB输出方式
PCH输入方式
8255-PA输出方式
PCL输出方式
引脚
输出信号
引脚
输入信号
引脚
输出信号
引脚
输出信号
PB7
驱动数码管字型
PC7
K7
PA7
紧急车辆闪光
PB6
PC6
K6
PA6
东西红灯
PB5
PC5
K5
PA5
东西黄灯
PB4
PC4
8253-OUT2
PA4
东西绿灯
PB3
PA3
PC3
PB2
PA2
南北红灯
PC2
PB1
PA1
南北黄灯
PC1
PB0
PA0
南北绿灯
PC0
数码管的位码选择
注:1)、8255-PA输出方式可根据实验设备红绿黄灯具体位置改变
2)、采用软件延时,则8255的PC4不用接8253-OUT2。数码管的位码选择
定时问题:用8253#2工作方式0进行500ms定时,CLK2接125kHz时钟信号,GATE2接高电平,OUT2接8255-PC4。主程序通过查询8255-PC4的状态,获知准确的定时信息。也可以采用软件延时,500ms延时子程序参见实验一。
根据设计任务功能要求,依K5、K6、K7的状态分为四种工作状态:状态0:K5、K6、K7均断开(1电平)或K5、K6均闭合K7断开,A、B道交替通行;状态1:仅K5闭合,A道有车、B道无车;状态2:仅K6闭合,A道无车,B道有车;K5和K6均闭合,A、B道都有车,A、B道交替通行;状态3:K7闭合,有紧急车辆通行。
参考流程图说明:
流程图1设计思想:
,每次查询三个开关状态,及时响应开关状态的变化。T3分别用于记录状态0和状态3工作进程的进程计数器,可以用寄存器或内存变量实现。
常用的工作状态0是A、B道交替通行,一个周期用时14秒。,T0/2就可知本周期进行到第几秒了。根据设计任务功能要求,第0秒,A道红灯、B道黄灯;第1~7秒,A道绿灯、B道红灯;第8秒,A道黄灯、B道红灯;第9~13秒,A道红灯、B道绿灯。
T3只有2种状态(0和0FFH),用于控制紧急车辆的灯光闪烁。
时间显示采用实验仪的数码管显示。只用一个数码显示器显示绿灯通行倒计时,A道显示数=T0/2,B道显示数=T0/2。参考流程图2。
如果用2个数码显示器分别显示A道、B道的倒计时,则需要用到动态显示扫描技术,难度较大,定为加分项目。在500ms延时子程序中循环调用动态显示扫描子程序,定时器的定时周期应缩短到5ms。参考流程图3。此功能难度较大,定为加分项目。2个数码管的位码选择(低电平有效)有8255的PC3、PC0来确定,接线到数码管选择脚接口JP41(注意JP41的接插方法:JP41