微机原理与接口技术课程设计报告 --道路交通安全控制系统.doc

微机原理与接口技术课程设计报告 课题名称 ：道路交通安全控制系统 姓 名 级 ：电气工程及其自动化3班 组 指导教师 第1章 绪论 1.1 课题的来源及研究目的和意义 当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在十九世纪就已经出现了。 早在1850年，城市十字路口不断增长的交通运输量就引发了人们对安全和拥堵的关注。1868年，英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯，用来控制交叉路口马车的通行，拉开了城市交通控制的序幕。1914年，美国的克利夫兰、纽约和芝加哥出现了电力驱动交通信号灯，与现在意义上的信号灯已经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯，这是城市交通自动控制的起点。 计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力，更是实现了以一个城市或者更大地域，而非简单的一个路口的交通总体控制系统。1952年，美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信号机网的配时方案自动选择式信号灯控制，而加拿大多伦多市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化，建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统，成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。这是道路交通控制技术发展的里程碑。 交通控制研究的发展，主要是为解决人类交通因车辆的增多而日益拥堵带来的问题，局限于道路建设的暂时不足和交通工具的快速增长，就要使更多的车辆安全高效的利用有限的道路资源，避免因无序和抢行等控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪，另外，针对整个交通线路车辆的多少实时调整和转移多条线路的分流也十分必要。 对此，我们小组做出了如下设计： （1）一般情况下十字路口的交通信号灯处理； （2）早高峰与晚高峰的车道变向处理； （3）突发性紧急情况交通信号灯处理； （4）云计算控制交通； （5）用红外传感器记录单位车流量。 1.1.2 课题的研究意义 1.2 国内外的研究现状 1.3 本课题的主要内容 按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时间（或禁止时间）30秒，准备时间3秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。可利用8255、8253、8259等接口电路第2章 道路 2.1 基本工作原理（以设计（1）为例） 设有一个十字路口，1、3为南，北方向， 2、4为东，西方向。 初始化之后， 1、3路口的绿灯亮， 2、4路口的红灯亮， 1、3路口方向通车。 延迟一段时间（30秒）后， 1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁。闪烁3次（延时3秒）后， 1、3路口的红灯亮， 同时2、4路口的绿灯亮， 2、4路口方向开始通车。 延迟一段时间（30秒）后， 2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁。闪烁3次（延时3秒）后，再切换到1、3路口方向。 之后，重复上述过程。 2.2 硬件总体设计 2.2.1 硬件电路设计 各芯片主要管脚的功能如下： 8255： PC0:和8253的OUT0端相与后得到黄灯信号，其中1表示亮，0表示暗 PC1:表示绿灯信号，其中1表示亮，0表示暗 PC2:表示红灯信号，其中1表示亮，0表示暗 PC3:和8253GATE1端相连，为时器1的门控型号 PC4: 和8253GATE2端相连，为时器2的门控型号 PA0~PA7,PB0~PB7:可接两个8段LED显示器，用于显示当前等亮时间 8253： 定时器0：输入信号设为10KHZ,工作在方式3，输出为1HZ方波，OUT0和PC0相与得到黄灯信号。 定时器1：输入信号为OUT0，工作站方式2，计数初值为30，实现延迟30S后产生中断。控制字为 定时器2：输入信号为OUT0，工作站方式2，计数初值为3，实现延迟3S后产生中断。控制字为 8259： 采用边沿触发，没有级联，需要设ICW1,ICW2,ICW4,不用ICW3。 2.2.2 原理及连接图 2.3 软件总体设计 （1）系统流程图如下图所示： 注：黄灯闪烁由out0和pc1相与得到，定时器0工作在方式3，定时器1、2工作在方式2 （2）中断服务流程图如下图： 定时中断服务子程序 2.4 调试过程 （1）根据硬件线路设计将硬件的线路连好。 （2）根据软件设计的程序流程图编好原程序。 （3）将程序在PC机上编译通过，在proteus上仿真。 1 系统电路图  2 元器件清单 8255 8259