基于微机原理交通灯研发设计.docVIP

物理与电气工程学院 《微型计算机原理与接口技术》课程设计 题 目： 交通灯控制系统设计 指导教师： 张朝龙 年级专业： 自动化2班 学 号： 080309108 学生姓名： 柏云飞 基于微机原理交通灯控制系统的设计 摘 要 随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来 越重要的作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。运用所学的微机原理和接口技术知识完成交通灯系统。通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的交通灯控制系统的硬件电路设计方案。该系统适用于单主干道的十字路口，。现假定其干道为东西方向，干道为南北方向。可随意进行更改双向的通行时间加中断控制的方式进行,红绿灯 第一章 交通灯控制系统设计的概述…………………………………3 第二章 交通灯控制的方案设计………………………………………4 第三章 交通灯的硬件设计……………………………………………5 3.1 电路原理………………………………………………….6 3.2.系统原理………………………………………………….7 3.2．1 8259A的工作原理…………………………………8 3.2．2 8255A的工作原理…………………………………9 3.3 程序原理………………………………………….10 第四章 交通灯控制系统的软件设计……………………………….11 4.1、交通灯控制系统的源程序……………………………12 4.2、系统硬件原理图………………………………………13 第五章 交通灯控制系统的设计总结………………………14 主要参考文献……………………………………………….16  第一章 交通灯控制系统设计的概述 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，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。在交通灯的通行与禁止时间控制显示中，通常要么东西、南北两方向各50秒；要么根据交通规律，东西方向60秒，南北方向40秒，时间控制都是固定的。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，还经常受人为因素的影响。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，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。 第二章 交通灯控制的方案设计 设计中使用了8259中断控制器、8255A可编程并行接口实现了，对南北、东西方向交通的分别计时、分别控制，设计采用定时加中断控制的方式进行,对两个方向车辆的通行时间分别计时,可随意进行更改双向的通行时间。 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,采用如下设计: 1．东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟；2．1分钟后，东西方向的灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。3．东西方向的灯闪烁5秒钟后，转为南北方向放行0秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮0秒钟；4．南北方向放行0秒钟后，转为南北方向的灯闪烁5秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。5．南北方向的灯闪烁5秒钟后转为东西方向放行1分钟。如此循环重复。 1)数据总线缓冲器:这是一个双向三态的8位数据缓冲器，它是82