交通信号灯课程设计

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1、 课程设计报告课程设计报告 课程 微机原理与接口技术 题目 交通灯控制 系 别 物理与电子工程学院 1 目录 前前 言言 2 第一章第一章 题目要求题目要求 . 3 第二章第二章 方案设计与论证方案设计与论证 4 第三章第三章 结构框图与设计步骤结构框图与设计步骤 . 5 3.1 电路原理及程序流程图 5 3.1.1 电路原理 . 5 3.2 系统原理 7 3.2.1 8255 的工作原理 7 3.2.2 8255 的 PA、PB、PC 各控制口的对应功能 . 8 3.3 系统分析与设计 8 3.3.1 红绿灯循环点亮功能设计 8 3.3.2 数码管实现计数功能 . 10 第四章第四章 结果与

2、分析结果与分析 12 4.1 硬件图. 12 第五章第五章 总结与体会总结与体会 13 附录附录: . 16 2 前 言 随着计算机科学技术的不断发展，微型计算机得到了广泛的应用，是人们利用计算机 设计和开发各种应用系统的基础。同时微型计算机接口技术也是一门实践性较强的课程， 理论与实践相结合可以更好的掌握知识，这也是这次交通灯系统控制的设计目的。交通灯 是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作为交通安全检查的重要依 据，是交通秩序正常进行的有力保障。 十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，是司机和行人的行为准则。十字道口的交 通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。当前，

3、国内大多数城市正在采用“自动” 红绿交通灯，它具有固定的“红灯绿灯”转换间隔，并自动切换。它们一般由“通行与禁止 时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。交通灯的时间控制显示，以 固定时间值预先“固化”在单片机中，每次只是以一定周期交替变化。但是，实际上不同时 刻的车辆流通状况是十分复杂的，是高度非线性的、随机的，还经常受认为因素的影响。 采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费，出现绿灯方向车辆较少，红灯方向车辆 积压。它不顾当前道路上交通车辆数的实际情况变化，其最大的缺陷就在于当路况发生变 化时，不能满足司机与路人的实际需要，轻者造成时间上的浪费，重者直接导致交通堵塞，

4、导致城市交通效率的下降。目前，有一种使用“模糊控制”技术控制交通灯的方法。能够根 据十字路口两个方向上车辆动态状况，自动判断红绿灯时间间隔，以保证最大车流量，减 少道口的交通堵塞。但是却不像定时控制，能用数字显示器显示当前灯色剩余时间，以便 于驾驶员随时掌握自己的驾驶动作，及时停车或启动。 本程序主要是由定时子程序、发光二极管显示子程序组成。包括对 8255 可编程器件 的编程。 3 第一章 题目要求 内容：用微机原理实验箱，通过 8255 实现十字路口交通红绿灯控制，让 6 个 LED 分 别表示南北方向和东西方向红黄绿灯。 具体要求： （1） 通过实验箱上 8255 芯片发送 6 个交通灯

5、控制信号； （2） 将倒计时要用到的显示时间转换成 7 段显示码，然后通过 8255 芯片发送到 7 段显 示模块显示。 （要求有两位的显示） ； （3） 倒计时显示时间间隔为 1 秒，可用软件延时程序模拟实现； （4） 提高要求：利用实验箱 8253 芯片实现精确 1 秒定时。 绿色 12 秒，黄色闪烁 3 秒 红色 12 秒 南北方向南北方向 东西方向东西方向 红色 12 秒 绿色 12 秒，黄色闪烁 3 秒 南北方向南北方向 东西方向东西方向 北北 西西 东东 南南 图 1.1 实际交通灯分布图 4 第二章 方案设计与论证 设计中使用了 8255A 可编程并行接口实现了，对南北、东西方向

6、交通的分别计时、分 别控制,对两个方向车辆的通行时间分别计时。 城市十字交叉路口红绿灯控制系统主要负责控制东西走向和南北走向的红绿灯的状 态和转换顺序,关键是各个状态之间的转换和进行适当的时间延时,正是基于以上考虑,按 照设计要求设计如下: 1南北方向车辆放行 12 秒钟。即南北方向绿灯和东西方向的红灯同时点亮 12 秒钟； 212 秒钟后，南北方向的黄灯亮 3 秒钟，且闪烁显示，以警示车辆将切换红绿灯。 此时东西方向仍维持红灯点亮。 3南北方向黄灯亮 3 秒钟后，转为东西方向放行 12 秒钟。即南北方向的红灯和东西 方向的绿灯同时点亮 12 秒钟； 4东西方向放行 12 秒钟后，转为东西方向的黄灯亮 3 秒钟，且闪烁显示，以警示将 切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。 5东西方向的黄灯亮 3 秒钟后转为南北方向放行 12 秒钟。如此循环重复。 5 第三章 结构框图与设计步骤 3.1