基于8253和8255的模拟交通灯控制系统.doc

1、 1 微型计算机接口技术大作业设计报告 基于 8255,8253 的 发声人性化交通灯控制设计 日期： 2011-1-7 摘要 2 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。井然秩序的实现，靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式有很多。本系统采用 8255A 芯片实现了 A 口设置红、绿、黄灯点亮时间的功能，从而控制 LED 发光二极管实现红、黄、绿灯循环点亮。另外结合日常生活经验，并且从亚残会中对残疾人的生活不便中得出感悟，采用 8253 进行控制扬声器，在红、绿灯变换之 间黄灯闪烁时，同时添加了“声音提示 “功能。整个系统 具有固定的“红灯 黄灯 绿灯”转换间隔

2、，并自动切换， 对 东西南北方向的道路进行“自动”的控制。但是，经过小组成员提出的各种假设，发现此系统需要加入更多人性化的元素：交警可以根据实际的路面情况，针对不同的突发事件，进行手工控制红绿灯的转换。例如救护车警车执行紧急任务；例如东西道路塞车，南北道路空闲无车辆行驶时，需要灵活调节红绿灯的转化。 通过 8255 并口控制，可以达到更加人性化的 效果从而方便各种人群。 关键字： 8255 交通灯控制 8253 发声 人性化 第一部分 概论 1.1 设计任务 ： 交通信号灯的控制 （ 1）通过 8255 并行接口来控制 LED 发光二极管的亮灭，并适当延时。 （ 2）黄灯闪烁时，通过 8253

3、 控制扬声器发出声音，以提醒灯的转换 。 （ 3）通过 8255 并口控制，人工进行交通灯的转换。 1.2 任务要求 （ 1）南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮 5秒左右。 （ 2）南北路口的黄灯闪烁若干次，扬声器鸣叫，同时东西路口的红灯闪烁。 （ 3）南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮 5秒左右。 （ 4）南北路口的红灯闪烁、同时东西路口的黄灯亮闪烁若干次，扬声器鸣 叫。 3 （ 5） 转 (1)重复。紧急情况可以手动控制红绿灯的变换。 1.3 设计原理 本次课程设计是交通灯实时控制器，主要是用发光二极管模拟十字路口的红绿灯。交通灯控制器的设计与实现主要是通过编写汇编语言程序利用 825

4、5 的 C口对灯的亮与灭进行控制，用 8253 对扬声器的发声进行控制。装有定时计数器 8253 芯片和可编程接口 8255 芯片，研究了扬声器发声的软件控制过程，利用软件编程给定 8253 芯片某一频率的方波信号，并且设定 8255 芯片的门控信号 PA0 =1 和 PA1 =1 ,则可控制扬声器发声。 第二部分 硬件设 计 2.1 线路示意图 8255 连接图 : 8253 连接图 : 4 2.2 硬件连接图： 第三部分 软件设计 3.1 流程如下 主程序中主要是通过初始化 8255，然后将 PC 口设置成为输出口，将 PC 口与 LED 灯连接起来。 输入数字“ 1”，开始运行 延时（通

5、过设置指令的循环次数实现） 东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间约 5 秒 东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯闪烁，扬声器鸣叫，时间约 5 秒 开始 芯片初始化，写 8255， 8253 的方式字 5 3.2 程序清单 data segment io8255a equ 28ah io8255aa equ 288h io8255b equ 28bh io8253a equ 280h io8253b equ 283h portc1 db 24h,44h,04h,44h,04h,44h,04h ;六个灯可能 db 81h,82h,80h,82h,80h,82h,80h ;的状态数据 db 0ffh ;结

6、束标志 string1 db *,0ah,0dh,$ string2 db * auto traffic lights *,0ah,0dh,$ string3 db *,0ah,0dh,$ string4 db *,0ah,0dh,$ stringstart db PRESS 1 TO START ,0AH,0DH,$ string5 db *,0ah,0dh,$ string6 db *,0ah,0dh,$ STRINGEND DB PRESS ANY KEY TO EXIT ,0AH,0DH,$ string7 db *,0ah,0dh,$ table dw 524 data ends c

7、ode segment assume cs:code,ds:data 东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，时间约 5 秒 东西方向红灯闪烁，南北方向黄灯闪烁，扬声器鸣叫，时间约 5 秒 是否有按任意键退出？ 结束程序，退出 6 start: mov ax,data mov ds,ax MOV AH,0FH ; 清屏 INT 10H MOV AH,0h INT 10H LEA DX,string1 MOV AH,09H INT 21H LEA DX,string2 MOV AH,09H INT 21H LEA DX,string3 MOV AH,09H INT 21H LEA DX,string4

8、MOV AH,09H INT 21H LEA DX,STRINGSTART MOV AH,09H INT 21H LEA DX,string5 MOV AH,09H INT 21H KEY:MOV AH,01H INT 21H CMP AL,“1“ JNZ KEY MOV AH,0FH ; 清屏 INT 10H MOV AH,0h INT 10H LEA DX,string6 MOV AH,09H INT 21H LEA DX,STRINGEND MOV AH,09H INT 21H 7 LEA DX,string7 MOV AH,09H INT 21H mov dx,io8255b mov

9、al,80h out dx,al ;设置 8255 为 C 口输出 mov dx,io8255a re_on: mov bx,0 on: mov al,portc1bx push ax push Bx push Cx push Dx test al , 42h jz cont sin: call sing cont: pop DX POP CX POP BX POP AX out dx,al cmp al,0ffh jz re_on out dx,al ;点亮相应的灯 inc bx mov cx,250 ;参数赋初值 test al,21h ;是否有绿灯亮 jz de1 ;没有 ,短延时 mo

10、v cx,2000 ;有 ,长延时 de1: mov di,9000 ;di 赋初值 9000 de0: dec di ;减 1计数 jnz de0 ;di 不为 0 loop de1 push dx mov ah,06h mov dl,0ffh int 21h pop dx jz on ;没有 ,转到 on exit: mov ah,4ch ;返回 int 21h sing proc near 8 mov al,31h sub al,31h shl al,1 ;转为查表偏移量 mov bl,al ;保存偏移到 bx mov bh,0 mov ax,4240H ;计数初值 = 1000000

11、/ 频率 , 保存到 AX mov dx,0FH div word ptrtable+bx mov bx,ax mov dx,io8253b ;设置 8253 计时器 0方式 3 mov al,00110110B out dx,al mov dx,io8253a mov ax,bx out dx,al ;写计数初值低字节 mov al,ah out dx,al ;写计数初值高字节 mov dx,io8255b ;设置 8255 A 口输出 mov al,10000000B out dx,al mov dx,io8255aa mov al,03h out dx,al ;置 PA1PA0 = 11

12、(开扬声器 ) call delay ;延时 mov al,0h out dx,al ;置 PA1PA0 = 00(关扬声器 sing endp delay proc near ;延时子程序 push cx push ax mov ax,15 x1: mov cx,0ffffh x2: dec cx jnz x2 dec ax jnz x1 pop ax pop cx 9 ret delay endp code ends end start 第四部分 系统测试与性能分析 4.1 系统测试 利用微机实验箱上的 8255A 并行口、发光二级管以及扬声器，构成发声交通灯控制系统。测试结果与预期相同，东西、南北方向的红、绿灯交错亮灭。进入系统，根据菜单界面提示 ，按数字“ 1”开始执行程序；东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮； 5 秒后东西方向绿灯灭，东西方向的黄灯和南北方向的红灯闪烁；5 秒后东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮； 5 秒后南北方向绿灯灭，东西方向的红灯和南北方向的黄灯闪烁； 5 秒后东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮；如此循环，知道按下任意键退出，程序结束。 4.2 测试图示 图 4-21 10 图 4-22 交通灯界面菜单：按 1 后自动演示 图 4-23 交通灯界面菜单：按任意键后退出